Структура и функции иммунной системы
Возрастная иммунология, антигены главного комплекса гистосовместимости, их структура и функции. Основные задания, проблемы клинической иммунологии и аллергологии. Принципы функционирования иммунной системы, клинико-лабораторная оценка нарушений ее работы.
Рубрика | Медицина |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.02.2016 |
Размер файла | 100,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
3.Распознавание специфического антигена приводит к активации Т-лимфоцита и последующей его пролиферации, заканчивающейся появлением в организме большого количества (клона) Т-лимфоцитов определенной специфичности, способной реализовывать иммунный ответ.
Процесс распознавания чужеродного материала Т-лимфоцитом своеобразный, и отличается от процесса распознавания В-лимфоцитом. Для распознавания крупной чужеродной (бактериальная, вирусная и другие клетки) или аутологичной структуры Т-лимфоцитам необходим промежуточный этап, на котором макрофаг или другая антигенпредставляющая клетка специальным образом "подготавливает"
чужеродный материал для распознавания. Этот процесс подготовки носит название процессинга (переваривания) и заключается в ферментативном расщеплении поглощенного макрофагом чужеродного материала. Образующиеся в результате процессинга отдельные блоки, или пептиды, представляют собой определенной длины аминокислотные остатки -- эпитопы чужеродного антигена. Именно эти пептиды и способны распознавать Т-лимфоциты в тот момент, когда они попадают на мембрану макрофага в сочетании с молекулами главного комплекса гистовместимости (ГКГ), или трансплантационными антигенами.
Более подробно механизмы распознавания будут описаны в специальной главе.
Т-лимфоциты относятся, в основном, к долгоживущей и медленно рециркулирующей популяции лимфоидных клеток. Есть данные о том, что длительность жизни для некоторых Т-лимфоцитов составляет 15-- 20 лет. Поскольку во взрослом состоянии замещаемость среди популяции Т-лимфоцитов невелика, то повреждения в этой части иммунной системы трудно восстанавливаются и имеют серьезные последствия. Например, удаление тимуса в период онтогенеза приводит к нарушению в иммунной системе, что проявляется нарушением клеточных реакций организма и снижением продукции иммуноглобулинов (антител) на тимусзависимые антигены. На долю Т-лимфоцитов в периферической крови приходится 55--75% от общего числа лимфоцитов, в селезенке -- 60, а в лимфатическом узле -- 70%.
Кроме ТАГРР, на поверхности всех Т-лимфоцитов также имеются:
--рецептор к эритроциту барана (в настоящее время его отождествляют с СО2-структурой);
--рецептор к Т-митогенам: фитогемагглютинину (белок растительного происхождения, полученный из фасоли) и конканавалину А;
--рецепторы к интерлейкину 1, 2 (ИЛ-1, ИЛ-2);
--трансплантационные антигены класса I.
Это далеко не полный перечень антигенов и рецепторов, имеющихся на поверхности Т-лимфоцитов.
Многообразие функций, которые выполняют Т-лимфоциты в рамках иммунного
ответа организма, связано с существованием различных субпопуляций Т-лимфоцитов, "запрограммированных" на реализацию конкретной задачи в целях поддержания иммуногомеостаза.
Т-клетки по их поверхностным гликопротеинам CD4 и CD8 подразделяют на две большие категории. Известно, что зрелые Т-клетки имеют только один из этих белков -- либо CD4, либо CD8, но не оба. В отличие от этого, незрелые Т-лимфоциты, находящиеся в тимусе, могут быть одновременно CD4- и CD8-положительными (двупозитивными CD4+ CD8+).
CD4+ Лимфоциты получили название Т-лимфоциты-хелперы/индукторы, их количество в периферической крови достигает 55--60% от общего числа Т-лимфоцитов. CD8+ Лимфоциты названы Т-лимфоцитами-киллерами/супрессорами, их содержание в периферической крови составляет 20--30%. Обе субпопуляции Т-лимфоцитов относятся к так называемым иммунорегуляторным клеткам, и от их соотношения в организме во многом зависит сила иммунного ответа. По некоторым данным, соотношение иммунорегуляторных клеток генетически детерминировано и у каждого человека сугубо индивидуально. Все же, принято считать, что в среднем соотношение клеток в норме составляет 1,5--3,5.
Молекулы CD4+ и CD8+ являются трансмембранными гликопротеинами, они относятся к так называемым адгезивным молекулам и участвуют в распознавании аутологичных молекул главного комплекса гистосовместимости, а также в механизмах передачи сигнала внутрь лимфоцита в момент кооперации Т-лимфоцитов и антигенпредставляющих клеток при антигенном распознавании.
CD4+ Лимфоциты выполняют главным образом хелперную функцию, однако следует отметить, что при некоторых обстоятельствах CD4+ клетки могут выполнять и киллерную функцию. Выполняя свою основную хелперную функцию, они помогают, во-первых, В-клеткам превращаться в антителопродуцирующую плазматическую клетку; во-вторых, CD8+ лимфоцитам -- в зрелую цитотоксическую Т-клетку; в-третьих, макрофагам осуществлять эффекты гиперчувствительности замедленного типа. Указанные функции Т-лимфоцитов-хелперов реализуются за счет того, что они в свою очередь разделяются на две субпопуляции-- 1-го и 2-го типа, выполняющие разные хелперные функции за счет
продукции разных цитокинов -- интерлейкинов.
Т-лимфоциты-хелперы 1-го типа (Tx1) продуцируют гамма-интерферон (ИНФ), ИЛ-2 и альфа-опухольнекротизирующий фактор (ОНФ). Указанные ИЛ-10 обладает ингибирующим эффектом по отношению к Tx1.
Tx1 и Тх2 различаются не только по способности продуцировать различные цитокины, которые продуцируются Tx1 и Тх2, используются как аутокринные факторы, и как факторы, способные вызывать реципрокную супрессию (взаимное подавление функции).
На схеме представлена дифференцировка Т-хелперов 1-го и 2-го типа из покоящейся недифференцированной хелперной клетки.
Как видно из схемы, на ранних этапах иммунного ответа под влиянием ИЛ-12, который продуцируется антигенпредставляющей клеткой (АПК), дифференцировка Тх0 идет преимущественно в сторону созревания Tx1, которые начинают продуцировать ИЛ-2, гамма-ИНФ и альфа-ОНФ. В случае воздействия на Тх0 ИЛ-4, который продуцируется тканевыми базофилами (тучными клетками) и базофильными гранулоцитами крови, Тх0 начинают дифференцироваться в Тх2 и продуцировать свой цитокиновый профиль: ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10, ИЛ-13. Гамма-ИНФ и ИЛ-10 способны рецикпрокно подавлять функционирование Tx1 и Тх2. ИЛ-12 обладает способностью не только влиять на созревание Tx1, но и стимулировать их пролиферацию как паракринный фактор. Точно так же действует и ИЛ-4 на Тх2: он сначала индуцирует дифференцировку Тх2, а затем уже как аутокринный фактор способствует их пролиферации.
Обнаружено, что Txl и Тх2 ответственны за развитие различных иммунопатологических реакций у человека. Так, например, функция Txl преобладает при развитии множественного (рассеянного) склероза, инсулинозависимого сахарного диабета, аутоиммунного тиреоидита, болезни Крона, острого отторжения аллотрансплантата. привычного невынашивания плода и др. В свою очередь, функция Тх2 преобладает при нормально протекающей беременности, трансплантационной толерантности, идиопатическом легочном фиброзе, прогрессирующем системном склерозе, у ВИЧ-инфицированных больных с быстрым прогрессированием заболевания, а также при аллергической патологии.
Таким образом, Т-лимфоциты-хелперы 1-го и 2-го типа представляют собой важнейшие субпопуляции Т-лимфоцитов, от функционального баланса которых зависит направленность иммунного ответа в норме и особенности клинических проявлений при развитии иммунопатологии. На этом основании Т-хелперы получили название "дирижеры иммунного ответа". В таблице приведена сравнительная характеристика Т-лимфоцитов-хелперов обоих типов.
Сравнительная характеристика Т-лимфоцитов-хелперов 1-го и 2-го типа
Свойства |
Tx1 |
Тх2 |
|
Продукция ИЛ-2, гамма-ИНФ, альфа-ОНФ |
+ |
- |
|
Продукция ИЛ-4, ЙЛ-5, ИЛ-6. ИЛ-10 и ИЛ-13 |
- |
+ |
|
Усиление клеточного иммунитета и гиперчувствительности |
+ |
- |
|
замедленного типа |
|||
Усиление продукции антител |
IgG2a |
IgE |
|
Стимуляция под влиянием ИЛ-12 |
+ |
- |
|
Стимуляция под влиянием ИЛ-4 |
- |
+ |
|
Усиление фагоцитоза |
+ |
- |
|
Усиление естественной клеточной цитотоксичности |
+ |
- |
|
Развитие аутоиммунопатологии |
+ |
- |
|
Экспрессия CCR-рецептора |
+ |
- |
|
Активация тучных клеток и эозинофилов |
- |
+ |
|
Развитие атонических заболеваний: астма, ринит, дерматит |
- |
+ |
Другая субпопуляция Т-лимфоцитов, меньшая по количеству, несет на своей поверхности отличительный признак в виде молекулы CD8 и относится, как уже упоминалось, к Т-лимфоцитам-киллерам/супрессорам. Такое двойное название означает, что эта субпопуляция Т-лимфоцитов может дифференцироваться либо в Т-киллер (цитотоксический Т-лимфоцит), либо в Т-супрессор и выполнять различные функции в зависимости от потребностей организма.
До недавнего времени безоговорочно признавалось существование CD8+ супрессорных клеток, которые вместе с CD4+ клетками относились к иммунорегуляторным субпопуляциям. Однако, данные последних лет, особенно открытие Т-хелперов 1-го и 2-го типа, внесли некоторые сомнения в существование постулированных ранее супрессорных CD8+ клеток, хотя функциональных доказательств предостаточно. В связи с этим предполагается, что способность Т-лимфоцитов-хелперов 2-го типа продуцировать супрессорный ИЛ-10 и является тем моментом, который позволяет Т-лимфоцитам-хелперам 1-го и 2-го типа без участия других клеток реализовывать регуляторный потенциал иммунного ответа.
Будущие исследования покажут, существует ли морфологически очерченный тип Т-лимфоцитов-супрессоров, или иммунорегуляторная роль будет полностью закреплена за соотношением субпопуляций Т-лимфоцитов-хелперов 1-го и 2-го типа. Тем не менее, сегодня продолжают считать, что CD8+-клетки киллеры/супрессоры существуют, а соотношение Тх:Тс является важным иммунорегуляторным индексом, играющим существенную роль в поддержании нормального иммунного ответа. Более того, недавно получены доказательства о существовании морфологической структуры на поверхности CD8+ клеток, с помощью которой эту субпопуляцию можно разделить на две, функционально отличающиеся между собой группы клеток: киллеры и супрессоры. По имеющимся данным, для Т-киллеров характерен поверхностный фенотип CD8+CD28+, а для Т-супрессоров -- CD8+CD28-(М. Е. North и соавторы, 1998).
Итак, прежде всего, охарактеризуем CD8+ лимфоциты, выполняющие цитотоксические функции. Эти лимфоциты реализуют специфические клеточные реакции иммунитета: участвуют в механизмах отторжения аллотрансплантатов, реакциях аутоиммунитета, разрушают вирусинфицированные и опухолевые клетки.
Таким образом, Т-лимфоцит-киллер -- основная эффекторная клетка клеточно-опосредованного иммунитета, которая осуществляет лизис мишеней, обеспечивает генетическое постоянство внутренней среды организма.
Напомним, что в периферической крови и во вторичных лимфоидных органах Т-киллер находится в состоянии покоя, -- так называемая зрелая покоящаяся CD8+ клетка. Для того, чтобы произошла ее дифференцировка в зрелый Т-киллер, способный осуществлять киллинговый эффект, требуется несколько условий. Во-первых, нужно распознать чужеродный антиген; во-вторых, требуется время для создания клона специфических Т-киллеров, способных оказать ощутимый эффект. Для распознавания чужеродного антигена у CD8+ клетки, так же, как и у CD4+, есть Т-клеточный антигенраспознающий рецептор в комплексе с СDЗ-структурой. Точно так же, как и в случае с CD4+ клеткой (хелпером), CD8+ клетка (киллер) распознает не весь чужеродный антиген, а его блоки, так называемые доминантные пептиды, которые находятся на поверхности антигенпредставляющей клетки в сочетании с молекулами ГКГ. Однако, существует принципиальное различие в "работе" CD4+ клеток (хелперов) и CD8+ клеток (киллеров) при распознавании антигенов. Так, CD4+ клетки (Т-лимфоциты-хелперы) могут распознать чужеродный пептид только в том случае, если он находится в сочетании (презентируется) с молекулами гистосовместимости класса II на поверхности антигенпрезен-тирующей клетки.
В норме в организме таких клеток немного -- это моноциты-макрофаги, В-лимфоциты и Дендритные клетки, обладающие способностью поглощать попавший в организм чужеродный материал, перерабатывать (процессировать) его с помощью целого ряда ферментов, разрезая лиганд, CD86-CD154 и др.), взаимодействия которых крайне важно в регуляции иммунного ответа на уровне клетки.
АПОПТОЗ
Термин "цитокины, обладающие супрессорной активностью. Однако ингибиторные лимфокины, которые продуцируются субпопуляциями Т-лимфоцитов-хелперов 1-го и 2-го типа также могут играть роль в подавлении иммунного ответа. Если продуцируется ИЛ-10 хелперами 2-го типа, то будет подавляться клеточный иммунный ответ, а если гамма-интерферон хелперами 1-го типа -- гуморальный ответ. В любом случае, при развитии дисбаланса в количестве или активности CD4- и CD8+ клеток, механизмы иммунного ответа будут нарушены. Так, при лепроматозной лепре имеется неограниченная репликация микобактерий лепры, что отражает недостаток замедленной гиперчувствительности по отношению к микробным антигенам, и стало быть недостаточность клеточного иммунитета по отношению к этому организму. При этом же наблюдается избыток CD8+ клеток. Доказано, что удаление определенного количества этих клеток может восстановить клеточный иммунитет у таких больных и лимитировать развитие лепроматозных бактерий. При ВИЧ-индуцированном синдроме приобретенного иммунодефицита соотношение CD4+ и CD8+ клеток снижено вследствие разрушения у больных CD4+ клеток под влиянием вируса, вызвавшего заболевание. При этом возрастает количество CD8+ клеток. Такой дисбаланс в иммунорегуляторных субпопуляциях
-- снижение хелперной активности и повышение супрессорной -- является причиной повышенной чувствительности больных СПИДом к оппортунистической инфекции и развитию опухолей.
Говоря о дискуссии, продолжающейся в научной литературе, по поводу существования Т-лимфоцитов супрессоров, следует сказать, что данные, полученные в последние годы, позволили J-F. Bach (2002) заключить, что среди Т-клеток существует несколько субпопуляций, несущих как CD4+ так и CD8+ маркер, способных реализовать супрессорную или регуляторную функции. К ним автор отнес: Т-хелперы 3 типа (Тх3), продуцирующие трансформирующий фактор в обладающий супрессорным потенциалом; Т-регуляторные клетки 1 типа (Trl), продуцирующие интерлейкин 10. но не интерлейкин 4; и, наконец, активированные Т-клетки CD4+ CD25+ которые реализуют свой регуляторный потенциал при непосредственном контакте с клетками-мишенями, которыми для них могут быть антиген-презентирующие клетки и клетки эффекторы (в этом случае воздействие осуществляется, по-видимому, за счет влияния через ко-стимуляционные молекулы). Среди субпопуляции CD8+ Т-лимфоцитов супрессорной активностью обладают те из них, которые продуцируют г интерферон и интерлейкин 6 (G.Filaci et al., 2002).
В-ЛИМФОЦИТЫ
В-лимфоциты способны выполнять две важные функции: 1) дифференцироваться в плазматические клетки и продуцировать антитела; 2) выступать в роли антигенпредставляющих клеток.
Как упоминалось, в процессе эмбриогенеза стволовая клетка, из которой образуются В-лимфоциты, мигрирует в костный мозг, где и продолжает оставаться в течение всей жизни конкретного человека. Таким образом, после рождения у человека В-лимфоциты образуются из стволовой клетки в костном мозге под влиянием костномозгового микроокружения и в отличие от Т-лимфоцитов не требуют для своего созревания прохождения через тимус.
Созревание В-лимфоцитов происходит в две фазы.
Первая фаза -- антигеннезависимая; проходит в костном мозге и заканчивается образованием зрелого покоящегося В-лимфоцита, отличительной особенностью которого является наличие на поверхности антигенраспознающего рецептора.
Он представляет собой мономерный IgM, в отличие от циркулирующего в крови IgM, который является пентамером. Строение В-клеточного антигенраспознающего рецептора традиционно для молекулы Ig и характеризуется наличием тяжелых и легких цепей, соединенных между собой дисульфидными мостиками. Легкие и часть тяжелых цепей формируют антигенсвязывающие фрагменты (Fab), с помощью которых происходит распознавание и связывание антигена. В отличие от Т-клеточного антигенраспознающего рецептора, В-клеточный рецептор не требует превращения антигена в пептиды, а может распознать цельный антиген. Для передачи сигнала (трандукции) в ядро после связывания антигена по бокам от Fc-фрагмента В-клеточного антигенраспознающего рецептора имеются белковые молекулы, получившие название Ig-альфа и Ig-бета. Они выполняют такую же функцию, как и СО3-структура у Т-клеточного антигенраспознающего рецептора.
Свидетельством зрелости В-лимфоцита является наличие на его поверхности IgD, который в некоторых случаях может выполнять функции рецептора для антигена.
В-лимфоциты обладают способностью трансформироваться в лимфобласты (т. е. пролиферировать) под влиянием поликлональных стимуляторов. Избирательным митогеном для В-клеточной популяции лимфоцитов является цитокины, продуцируемые макрофагами).
Установлено, что в течение 5--6 дней, которые уходят на развитие первичного иммунного ответа, в организме образуется клон специфических В-лимфоцитов в количестве 106 клеток. Образовавшиеся 106 В-лимфоцитов в течение одного дня смогут продуцировать 1013--1014 антигенспецифических молекул IgM.
Таким образом, независимая от Т-клеток-хелперов (CD4+ клеток) стимуляция В-лимфоцитов имеет следующие особенности: 1) индуцируется за счет одновременного связывания большого числа В-клеточных антигенраспознающих рецепторов повторяющимися одинаковыми антигенными детерминантами возбудителя; 2) не требует для активации В-клеток поглощения такого антигена и его процессинга.
К недостаткам такого иммунного ответа относится: 1) продукция антител, принадлежащих только к одному классу иммуноглобулинов -- IgM; 2) отсутствие иммунологической памяти. После одной - двух недель пролиферативная способность В-лимфоцитов снижается и секретирующие клетки погибают.
Т-ЗАВИСИМАЯ ПРОДУКЦИЯ АНТИТЕЛ
В этом случае В-лимфоциты сначала функционируют как антигенпредставляющих клетки, а затем, дифференцируясь в плазматические клетки, как антителопродуцирующие. При Т-зависимом иммунном ответе В-
лимфоциты своими антигенраспознающими рецепторами связываются с антигеном, поглощая (интернализируя) его. В фагосоме В-лимфоцитов Стволовая гемопоэтическая клетка, мигрирующая в тимус, превращается (дифференцируется) под влиянием тимического микроокружения в Т-лимфоцит. Цель дифференцировки: 1) обучить распознаванию чужеродного материала, попавшего в организм, и его раз-рушению (т. е. осуществлению киллинг-эффекта); 2) создать антиген с помощью ТАГРР-альфа, бета; 2) после распознавания передать сигнал внутрь клетки для ее активации с помощью CD3 структуры: 3) превратиться как в CD4+ (хелпер), так и в CD8+ (киллер) клетки при развитии эффекторного звена иммунного ответа.
На следующем этапе дифференцировки незрелый предшественник Т-лимфоцита переходит в мозговое вещество тимуса, где завершается тимический этап созревания. При этом происходят два важнейших события: 1) индуцируется толерантность к аутоантигенам; таким образом, минимизируется возможность развития аутоиммунного заболевания; 2) происходит разделение Т-лимфоцитов на две субпопуляции: CD4+CD8- (хелперы) и CD4-CD8+ (киллеры) (не нужно забывать, что на их мембране сохраняются молекулы ТАГРР-альфа, бета и CD3). Этот этап также реализуется при важном участии ИЛ-7.
Покидая тимус, зрелые покоящиеся Т-лимфоциты, которые находятся в G(O) стадии клеточного цикла, расселяются в Т-зоны периферических лимфоидных органов. Такие Т-лимфоциты характеризуется следующими свойствами: 1) способностью распознавать чужеродные антигены, которые презентируются ему в виде пептида с помощью молекул ГКГ класса I и класса II, и развивать эфферентную часть иммунного ответа; 2) неспособностью распознавать большинство аутологичных антигенов, как в растворимой форме, так и в виде молекул на мембране клеток. Это главное препятствие на пути к развитию аутоиммунного ответа.
Часть Т-лимфоцитов, покидающих тимус, все же способна распознавать аутоантигены, однако такие Т-лимфоциты (и В-лимфоциты) либо подвергаются делении (разрушению) в периферических органах, либо находятся в состоянии анергии(неспособности к активации и реализации эфферентной части иммунного ответа).
Т-лимфоциты-хелперы (CD4+ клетки) представлены тремя субпопуляциями: т. н. нулевыми Т-хелперами (Тх0), которые дифференцируются в Т-хелперы 1-го типа (Tx1) и 2-го типа (Тх2). В этой дифференцировке основную роль играют ИЛ-12, ИЛ-2, гамма-интерферон, ИЛ-10, ИЛ-4, ИЛ-5.
Т-Лимфоцит-хелпер (CD4+ клетка) участвует в распознавании антигенного пептида, который презентируется с помощью молекул ГКГ класса П. В этом случае для активации Т-лимфоцита необходим дополнительный, костимуляционный, сигнал. Он воспринимается специальной молекулой -- CD28-, имеющейся на поверхности Т-хелпера. Для передачи костимуляционного сигнала также есть специальная молекула -- CD80, расположенная на мембране АПК. Если CD4+ Т-лимфоцит не получает костимуляционного сигнала, то наступает либо анергия Т-клетки, либо ее апоптоз (программированная смерть). Следует учитывать, что некоторые цитотоксические Т-лимфоциты также имеют на мембране молекулу CD4.
Т-Лимфоциты-киллеры (CDS+ клетки) участвуют в распознавании антигенного стимула и хелперного сигнала.
Иммуноглобулины представляют собой белки плазмы, которые при электрофорезе мигрируют как гамма-глобулины и образуют диффузную полосу в гамма-области электрофореграммы, что подтверждает их гетерогенность. Иммуноглобулины относятся к полифункциональным белкам и реализуют следующие основные функции: 1) специфически распознают самые разнообразные антигены и гаптены (неполные антигены): 2) взаимодействуют с другими иммунокомпетентными клетками, имеющими к ним соответствующие рецепторы; 3)активируют систему комплемента. Структуры, ответственные за различные функции иммуноглобулинов, находятся на разных участках молекул этих белков. В настоящее время известно пять основных классов иммуноглобулинов человека: IgA, IgM, IgG, IgE и IgD.
На рисунке представлена структура молекулы иммуноглобулина G. Как видно из рисунка, мономерные единицы каждого из пяти классов иммуноглобулинов состоят из двух идентичных тяжелых (Н) (от англ. heavy -- тяжелый) и двух идентичных легких (L) (от англ. light -- легкий) цепей, которые удерживаются вместе
дисульфидными (ковалентными) и нековалентными связями. Легкие цепи (L-цепи) представлены двумя типами: лямбда (л) и каппа (к), а тяжелые (Н-цепи) -- пятью: альфа (б), мю (м), гамма (г), дельта (д) и эпсилон (е). Тяжелые цепи определяют класс иммуноглобулинов -- А, М, G, D, и Е.
Fab -- специфический участок, антигенсвязывающий фрагмент; Fc -- неспецифический участок, функционально активная часть молекулы Ig: фиксация на мембранах клеток, связывание комплемента, проникновение через мембраны.
Легкие цепи имеют молекулярную массу приблизительно 2,3*104 D и состоят примерно из 200 аминокислотных остатков. Отдельно взятая молекула иммуноглобулина любого класса может содержать идентичные либо каппа-, либо лямбда- цепи, но никогда -- обе.
Тяжелые цепи имеют молекулярную массу приблизительно вдвое большую (0,005 - 7*104 D) и состоят примерно из 400 аминокислотных остатков.
Как видно, молекулы иммуноглобулинов состоят из двух видов фрагментов: Fab
(fragment antigen binding, англ.) -- антигенсвязывающего и Fc (fragment crystalline, англ.) -- кристаллизующегося. Если на молекулу IgG воздействовать папаином, она распадется на три фрагмента: два Fab-фрагмента и один Fc-фрагмент. Область, в которой соединяются Fab- и Fc-фрагменты молекул иммуноглобулинов, называется шарнирной. За счет шарнирной области субъединицы молекул иммуноглобулинов (цепи) обладают способностью к вращению по отношению друг к другу, что обусловливает гибкость молекул иммуноглобулинов.
По первичной структуре тяжелых цепей Ig делятся на подклассы. У человека обнаружено четыре подкласса IgG и два подкласса IgM и IgA. У каждого человека одновременно могут присутствовать все классы и подклассы Ig, что само по себе уже обусловливает гетерогенность всей популяции Ig, не касающейся, однако, их специфичности к антигена. Принадлежность Ig к тому или иному классу не влияет на их специфичность к антигеном и образования иммунного комплекса (ИК) молекула Ig сохраняет достаточно выраженную активность за счет второго, неспецифического, участка молекулы -- Fc. Fc-константная область молекулы Ig состоит только из тяжелых цепей, не имеет отношения к специфичности, но обусловливает ряд важных биологических свойств Ig, получивших название эффекторных.
Сложная и многогранная роль Ig, их функциональная неоднозначность еще раз заставляют обратить внимание на особенности их синтеза. Как указывалось выше, синтез иммуноглобулинов, осуществляемый В-лимфоцитами, напрямую с действием какого-либо антигена существуют клоны В-лимфоцитов, которые способны продуцировать разнообразные по специфичности Ig. Синтез Ig происходит постоянно и в определенной степени не зависит от действия конкретного антигены.
Специфичность антител обусловлена первичной последовательностью расположения аминокислот в вариабельной области Fab-фрагмента, которая, собственно, и обеспечивает связь с антигенами характеризуется следующими их свойствами: авидностью и афинностью (или аффинитетом).
Прочность связи антитела с соответствующим антиген, в отличие от моновалентных антител (неполных или блокирующих), которые не способны самостоятельно вызвать агглютинацию или преципитацию антигенной детерминанты обозначается термином "аффинитет", или "аффинность антитела". Ее определяют как сумму межмолекулярных сил притяжения и отталкивания, возникающих при взаимодействии антигенсвязывающего центра антител и антигеном.
Таким образом, прочность связи антител зависит как от аффинности, так и от валентности, приходящейся в среднем на одну молекулу иммуноглобулинов. При равной аффинности авидность IgM будет больше, чем IgG, поскольку молекула IgM десятивалентна, a IgG -- двухвалентна.
Разнообразие иммуноглобулинов вытекает из особенности их структуры. Иммуноглобулины имеют изотипические, аллотипические и идиотипические характеристики.
Изотипы отражают классоспецифические особенности иммуноглобулина данного биологического вида. Изотипические различия иммуноглобулинов обусловлены структурой тяжелых цепей, что как уже говорилось, позволяет выделить пять классов иммуноглобулинов разных изотипов: М, G, А, Е и D.
ИММУНОГЛОБУЛИН М
Иммуноглобулин М имеет молекулярную массу 9,6*105 D, составляет 5 - 10% всех сывороточных иммуноглобулинов. Иммуноглобулины М по своей структуре являются наиболее крупномолекулярными -- их молекула состоит из пяти мономеров, соединенных специальной связью в единую структурную форму, т. е. имеет десять активных центров.
Мы уже писали, что в организме человека IgM определяются еще до встречи с антигена или в очаг инфекции и активация фагоцитоза. Опсонизируя антигенную нагрузку, а с другой стороны, опсонизируя возбудитель -- антигена. Это ведет к образованию крупных иммунных комплексов и способствует более быстрому выведению антигена с соблюдением определенного интервала, иногда до 30--35 дней. Характер процессов, происходящих на каждом этапе формирования иммунитета, влияет на конечный результат иммунизации, т. е. на завершенность иммунного ответа, его полноценность и появление клеток иммунологической памяти. Эти обстоятельства явились обоснованием схем иммунизации -- доз антигенов и особенности вызываемых ими процессов. Изменения разработанных и обоснованных схем иммунизации, если это не оправдано иммунологически, могут привести к нарушению синтеза Ig и формирования клеток иммунологической памяти, а, следовательно, и всего эффекта иммунизации, вплоть до его "извращения" -- сенсибилизации.
Уровень IgG в организме регулируется двояко: антигенам обнаружен у 15% вполне здоровых лиц.
Иммуноглобулин Е не связывает комплемент, не проходит через плаценту; быстро и прочно связывается с тканевыми базофилами и с Fc-рецепторами на других "клетках воспаления". В результате взаимодействия фиксированного на поверхности этих клеток IgE со специфическим антигенов на слизистой оболочке.
Иммуноглобулин Е продуцируется плазматическими клетками селезенки, миндалин, аденоидов, слизистых оболочек дыхательных путей, желудка и кишок. Продукция IgE начинается у плода очень рано. В отличие от других иммуноглобулинов, IgE термолабилен (разрушается при 56 °С). Одна из защитных функций IgE-- участие в иммунитете против гельминтов.
Представление о том, что IgE в основном являются причиной многих аллергических заболеваний, не полностью отражает их значение в физиологии и патологии иммунологических процессов. На самом деле IgE, которые действительно участвуют в развитии ряда аллергических реакций, вместе с тем представляют одну из главных линий защиты именно слизистых оболочек, контактирующих с окружающей средой, -- верхних и нижних отделов дыхательных путей, кишок.
Инфекционные агенты или чужеродные вещества, прорвавшие "первую линию обороны", которую осуществляют, как правило, IgA, связываются специфическим IgE на поверхности тканевых базофилов. Результатом этого взаимодействия является следующий этап защиты -- высвобождение из тканевых базофилов, эозинофилов и базофилов крови вазоактивных аминов и веществ, которые обладают хемотаксической активностью. Это усиливает приток в очаг воспаления других защитных факторов, клеточных и гуморальных: IgG, комплемента, миграцию нейтрофилов, эозинофилов и т. д.
ИММУНОГЛОБУЛИН D
Иммуноглобулин D был обнаружен в 1965 г. в виде миеломного белка. Он имеет молекулярную массу 1,8*105 D, концентрация в сыворотке крови в среднем составляет от 3 до 170 мг/л, период полужизни-- 3 дня (см. табл. 3). IgD не связывает комплемент, не проходит через плаценту, не обладает тропностью к тканям. По современным данным, IgD может выполнять роль антигенораспознающего рецептора В-лимфоцитов и играть важную роль в процессе их дифференцировки под влиянием антигенной специфичностью какого-либо одного Ig, синтезируемого одним клоном лимфоидных клеток определенного индивида. Идиотипические различия обусловлены индивидуальной последовательностью расположения аминокислот в вариабельных участках легких и тяжелых цепей, и. как считается, отражают антигена и образование иммунного комплекса (ИК), представляющее собой физиологический процесс, перманентно протекающий в организме человека и направленный на поддержание постоянства его внутренней среды. Образование ИК -- один из компонентов нормального иммунного ответа. Оно должно заканчиваться нейтрализацией или элиминацией антигена, входящих в состав ИК, а также от их соотношения. Особенности ИК зависят от свойств антител (класс, аффинность, валентность, способность связывать комплемент, скорость синтеза) и антигенных детерминант).
Важной характеристикой ИК является их величина. Установлено, что ИК, образованные при избытке антител, хотя и способны связывать комплемент, однако имеют большие размеры, нерастворимы, быстро фагоцитируются, обладают ограниченной патогенностью. Наибольшим патологическим потенциалом обладают растворимые ИК средних размеров, сформированные при некотором избытке антигенемии и длительность персистенции антиген длительное время циркулирует в организме (хроническая инфекция, ауто антиген ), то поддерживаются условия для продолжительного формирования ИК и поражения тканей-мишеней.
Способность активировать систему комплемента и взаимодействовать с рецепторами к Fc-фрагменту, расположенными на мембране различных клеток, является важнейшей способностью ИК, определяющей их роль в развитии воспаления и регуляции функциональной активности иммунной системы.
Роль комплемента в развитии иммунокомплексного процесса двояка. С одной стороны, активация иммунными комплексами системы комплемента сопровождается описанными выше биологическими изменениями и является ведущим фактором развития иммунного воспаления. С другой стороны, комплемент способен растворять ИК, приводить даже к исчезновению комплексов, отложившихся в тканях. Возможно, это объясняется тем, что при включении СЗЬ в решетку ИК не только изменяются первичные связи антигеном выделяется содержимое гранул базофильных гранулоцитов: гистамин, гепарин, медленно реагирующая субстанция анафилаксии, анафилаксический фактор хемотаксиса эозинофильных гранулоцитов и фактор, активирующий тромбоциты. Эти изменения способствуют повышению сосудистой проницаемости, вследствие чего создаются благоприятные условия для отложения ИК в тканях.
В результате взаимодействия ИК с моноцитами и макрофагоцитами отмечаются активация этих клеток и элиминация ИК. При контакте ИК с рецептором к Fc-фрагменту или СЗb, экспрессированными на мембране этих клеток, возникают различные реакции: в первом случае секретируются гидролитические ферменты и наступает фагоцитоз ИК; во втором -- ИК прикрепляются к макрофагоцитам, но поглощения их при этом не происходит.
Взаимодействуя с рецепторами лимфоцитов, ИК участвуют в регуляции иммунного ответа. В малых концентрациях они способны вызывать пролиферацию В-лимфоцитов, а в больших -- угнетать. Подавление иммунного ответа возможно
Ниже суммированы возможные механизмы, с помощью которых ИК модулируют гуморальный и клеточный ответ, супрессируя (подавляя) или стимулируя (усиливая) его.
Влияние ИК на гуморальный иммунитет
Супрессия
1. Маскировка или защита антигеном и Fc-рецептором на В-лимфоцитах (антигенспецифическая супрессия).
2.Взаимодействие ИК с Fc-рецептором на В-лимфоцитах (антигеннеспецифическая супрессия).
3.Высвобождение супрессорных факторов из В-лимфоцитов.
4.Блокада клеток-эффекторов.
5.Активация Т-супрессоров.
6.Блокада антигена в лимфатических фолликулах.
7.Усиление связывания антигену.
8.Усиление обработки антигена. Эти методы базируются на физических свойствах или биологической активности ИК.
Два антигенспецифических методы позволяют избирательно разрушать ИК, содержащие цитокины" объединяются так называемые ростовые факторы, которые регулируют пролиферацию, дифференцировку и функцию клеток крови, в том числе и клеток иммунной системы.
цитокины связываются со специфическими рецепторами, имеющимися в норме или появляющимися при активации клеток на их мембране. Клетка-мишень, в свою очередь, "самостоятельно" регулируя экспрессию того или иного рецептора на своей мембране, обладает способностью контролировать действие цитокинов.
Одна часть цитокинов обладает плюрипотентным действием, т. е. действует на различные клетки-мишени, другая -- оказывает специфическое воздействие на определенные клеточные линии. Влияние цитокинов на пролиферацию и дифференцировку клеток-мишеней подчиняется определенной последовательности; немаловажным также является концентрация и комбинация действующих цитокинов.
Пример взаимодействия и перекрывания функций цитокинов
Говоря об особенностях цитокинов, нужно учитывать следующее:
1. Один цитокин может продуцироваться более чем одним типом клеток;
2.Одна клетка может продуцировать более чем один цитокин;
3.Один цитокин может действовать на более чем один тип клеток;
4. Более чем один цитокин может индуцировать одинаковую функцию у конкретно взятого типа клеток.
ИНТЕРЛЕЙКИНЫ
ИЛ-1 (эндогенный пироген. лимфоцитактивируюший фактор). Молекулярная масса -- 17,5 kD. Продуцируется главным образом активированными макрофагами, хотя может продуцироваться и другими клетками: эпителиальными, эндотелиальными, глиальными, фибробластами, кератиноцитами. Существует две формы ИЛ-1: ИЛ-1альфа и ИЛ-1бета, которые кодируются разными генами. Несмотря на то, что гомология аминокислотных остатков у ИЛ-1альфа и ИЛ-1бета составляет всего 26%, оба они связываются с одним и тем же рецептором.
Роль ИЛ-1 в иммунном ответе чрезвычайно важна. Под его влиянием в момент презентации пептида макрофагами Т-лимфоцитам-хелперам 1-го типа последние начинают продуцировать ИЛ-2. Кроме того, одновременно под влиянием ИЛ-1 на Т-лимфоцитах начинает экспрессироваться рецептор к ИЛ-2. Таким образом, создаются условия для пролиферации лимфоцитов и созревания клона специфически активированных клеток.
Бактериальная инфекция запускает воспалительную реакцію путем продукции провоспалительных цитокинов
Во многом сходен с действием ИЛ-1. Усиливает продукцию белков острой фазы, кортикотропина, индуцирует лихорадку. Усиливает терминальную дифференцировку В-клеток и продукцию антител. В кооперации с другими цитокинами усиливает пролиферацию и дифференцировку стволовых клеток, активацию CD8+ Т-лимфоцитов. Относится к провоспалительным цитокинам.
ИЛ-7. Продуцируется фибробластами, эндотелиальными клетками, Т-лимфоцитами, клетками костного мозга и стромальными клетками тимуса. Увеличивает количество В-лимфоцитов; играет важную роль в пролиферации и дифференцировке незрелых и зрелых Т-лимфоцитов.
ИЛ-9. Продуцируется Т-лимфоцитами. Активирует Т-лимфоциты и тканевые базофилы. Усиливает эффект ИЛ-4 по продукции IgE и IgG4.
ИЛ-10 (супрессорный фактор). Продуцируется, главным образом, Т-лимфоцитами-хелперами 2-го типа. Подавляет функцию Т-хелперов 1-го типа, ЕК-клеток и моноцитов, снижая продукцию иммуноцитокинов (гамма- интерферон, ОНФ, ИЛ-1, ИЛ-8); Усиливает пролиферацию В-лимфоцитов и тканевых базофил ов.
Таким образом, ИЛ-10 является одним из важнейших регуляторных цитокинов, во многом определяющих направленность иммунного ответа: под влиянием ИЛ-10 подавляется клеточный ответ (регулируемый Т-хелперами 1-го типа) и стимулируется гуморальный ответ (Т-хелперы 2-го типа). Относится к антивоспалительным цитокинам.
ИЛ-11 (тромбоцитарный фактор). Продуцируется фибробластами и стромальными клетками костного мозга. Основная функция -- стимуляция тромбоцитопоэза (особенно в сочетании с ИЛ-3).
ИЛ-12. Продуцируется В-лимфоцитами, моноцитами-макрофагами. Это важнейший цитокин, способствующий дифференцировке "наивных" Т-хелперов (Тх0) в Т-хелперы 1-го типа. Усиливает генерацию ЕК-клеток и цитотоксических Т-лимфоцитов. Повышает продукцию гамма-интерферона Т-лимфоцитами и ЕК-клетками. Усиливает активность ЕК- и К-клеток. Относится к провоспалительным цитокинам. ИЛ-13. Продуцируется активированными Т-хелперами 2-го типа. Повышает синтез ИЛ-4 и таким образом усиливает все эффекты, связанные с ИЛ-4: увеличивает количество В-лимфоцитов, усиливает синтез IgE и IgG4, повышает экспрессию CD23 и молекул ГКГ класса II на мембране В-лимфоцитов. Снижает функцию моноцитов-макрофагов, в том числе, подавляет продукцию ими провоспалительных цитокинов. Относится к антивоспалительным цитокинам.
ИЛ-14. Продуцируется фолликулярными дендритными клетками и Т-лимфоцитами. Повышает пролиферацию В-лимфоцитов, увеличивает генерацию В-лимфоцитов памяти (клеток памяти). Подавляет синтез иммуноглобулинов.
ИЛ-15. Продуцируется моноцитами, эпителиальными и мышечными клетками. Усиливает генерацию и дифференцировку Т-лимфоцитов.
ИЛ-16. Продуцируется Т-лимфоцитами, клетками микроглии мозга (глиальными макрофагами), тимуса, селезенки и поджелудочной железы. Является хемоаттрактантом для CD4+ Т-лимфоцитами. Усиливает секрецию ИЛ-6, ИЛ-8 и гранулоцитарно-моноцитарного колониестимулирующего фактора эпителиальными, эндотелиальными и фибробластными клетками.
ИЛ-18. Продуцируется моноцитами-макрофагами. Повышает продукцию гамма-интерферона Т-лимфоцитами. Усиливает активность ЕК-клеток.
В настоящее время продолжается поиск новых интерлейкинов: сегодня их количество возросло до 25. Уточняется структура, селективность и механизм действия новых интерлейкинов. Хорошо изученные "старые" интерлейкины с помощью новых гибридомных технологий получают в чистом виде и используют в качестве фармпрепаратов.
РОСТОВЫЕ ФАКТОРЫ
G-CSF (гранулоцитарный колониестимулирующий фактор). Продуцируется стромальными клетками костного мозга, моноцитами-макрофагами. Усиливает рост, дифференцировку и активацию незрелых и зрелых гранулоцитов.
M-CSF (моноцитарный колониестимулирующий фактор). Продуцируется Т-лимфоцитами и моноцитами-макрофагами. Усиливает рост, дифференцировку и активацию незрелых и зрелых макрофагов.
GM-CSF (гранулоцитарно-моноцитарный колониестимулирующий фактор). Продуцируется Т-лимфоцитами и моноцитами-макрофагами. Усиливает рост, дифференцировку и активацию незрелых и зрелых гранулоцитов и моноцитов.
TGF-бета (трансформирующий фактор роста бета). Продуцируется различными типами клеток, включая В- и Т-лимфоциты и моноциты-макрофаги. Основной функцией этого фактора является подавление роста и активности Т-клеток. Кроме того, может подавлять многие функции макрофагов, В-клеток, нейтрофилов и естественных киллеров. Несмотря на то, что этот фактор получил название негативного регулятора иммунного ответа, его повышенное образование в организме приводит к ускорению репаративных процессов при заживлении ран вследствие усиления синтеза коллагенов под влиянием этого фактора. Усиливает продукцию IgA.
Таким образом, основная роль TGF-бета заключается в подавлении иммунного ответа тогда, когда более нет необходимости в его развитии (например после ликвидации инфекции); способствует также процессам репарации.
Кроме перечисленных факторов роста, выделены в отдельные семейства эпидермальные, гепаринсвязывающие и инсулиноподобные факторы роста, а также факторы роста нервов и др.
ОПУХОЛЬНЕКРОТИЗИРУЮЩИЕ ФАКТОРЫ
Различают два опухольнекротизирующих фактора (ОНФ) -- альфа и бета.
Опухольнекротизирующий фактор-альфа (кахексин). Продуцируется различными типами клеток, включая моноциты-макрофаги, В- и Т-лимфоциты. Относится к воспалительным цитокинам. Обладает большим разнообразием эффектов, которые зависят, прежде всего, от его концентрации. В низких концентрациях ОНФ-альфа увеличивает синтез адгезивных молекул на эндотелиальных клетках, что позволяет нейтрофилам прикрепляться к стенке сосудов в местах воспаления. Активирует респираторный взрыв в нейтрофилах, приводит к усилению киллинговой потенции фагоцитирующих клеток. Кроме того, ОНФ-альфа усиливает синтез лимфокинов хелперными Т-лимфоцитами и стимулирует рост В-клеток. В больших концентрациях он является важным медиатором, приводящим к развитию эндотоксин-индуцированного септического шока. липополисахарид (ЛИС), входящий в состав клеточной стенки всех грамотрицательных бактерий, связывается со специальным плазменным белком (ЛПС-связывающий белок). Образовавшийся комплекс ЛПС+ЛПС- связывающий белок, присоединяется к CD 14, экспрессирующемуся на моноцитах-макрофагах, что приводит к продукции ОНФ-альфа и развитию септического шока. В больших концентрациях ОНФ-альфа известен как кахексии из-за его способности подавлять липопротеиновую липазу жировой ткани, а, следовательно, уменьшать утилизацию жирных кислот. Это приводит к развитию кахексии. ОНФ-альфа, как это отражено в названии, является причиной некроза клеток определенных опухолей вследствие развития под его влиянием внутрисосудистых тромбозов в пределах опухолевой ткани, что приводит к инфарктам опухолевой ткани.
ОНФ-альфа способствует пролиферации Т- и В-лимфоцитов, активации ЕК-клеток и макрофагов. Усиливает продукцию простагландинов (ПГЕ2, и ПГI2), которые реализуют многие токсические эффекты ОНФ-альфа.
ОНФ-альфа усиливает продукцию ИЛ-1, ИЛ-6 и экспрессию молекул ГКГ класса I. Совместно с гамма-интерфероном усиливает экспрессию молекул ГКГ класса II на макрофагах.
Опухоль-некротизирующий фактор-бета (лимфотоксин). Продуцируется активированными Т-лимфоцитами. Основная функция -- индукция апоптоза у клеток-мишеней. Кроме того, лимфотоксин обладает эффектами, сходными с теми, которые опосредуются ОНФ-альфа, с тем же рецептором, что и ОНФ-альфа.
ХЕМОКИНЫ
Хемокины -- это специальная разновидность цитокинов, контролирующих процессы миграции и активации клеток иммунной системы.
За последние несколько лет идентифицировано около 40 хемокинов (термин "хемокин" -- производное двух понятий "хемотаксис" и "цитокин"), которые объединены в отдельный подкласс цитокинов и разделены на четыре семейства; 1) СХС (альфа-хемокины); 2) СС (бета-хемокины); 3) С (гамма-хемокины); 4) СХЗС (дельта-хемокины). Разделение хемокинов на семейства основано на сравнительной позиции цистеиновых остатков в их молекуле. Молекулярная масса хемокинов составляет от 8 до 12 kD, а процент гомологии по аминокислотным остаткам колеблется от 20 до 70%. Все эти структурно родственные молекулы принимают участие в активации лейкоцитов и контролируют перемещение этих клеток при развитии воспаления.
В последние годы получены доказательства важной роли хемокинов в различных патофизиологических процессах -- хроническом и остром воспалении, инфекционных заболеваниях, модуляции ангио-генеза, росте опухолей, пролиферации гемопоэтических стволовых клеток и др. Одно из наиболее интересных открытий состоит в демонстрации того, что некоторые хемокиновые рецепторы функционируют в качестве ко-рецепторов для вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1). Известно, что молекула CD4 недостаточно. Необходимо дополнительное связывание ВИЧ-1 с так называемыми ко-рецепторами, которые, как оказалось, являются рецепторами к хемокинам. Так, на макрофагах таким дополнительным ко-рецептором служит рецептор к хемокинам MIP-lalfa, MIP-l beta и RANTES. На Т-лимфоцитах дополнительным ко-рецептором служит рецептор (его назвали фузин) к хемокину SDF-1. Обнаружено, что в тех случаях, когда на поверхности макрофагов или Т-лимфоцитов у человека не экспрессировались
указанные выше ко-рецепторы, такие лица были резистентны к ВИЧ-инфекции, а также к прогрессировать заболевания. Это открытие имеет очень важную практическую перспективу: искусственная блокада хемокиновых рецепторов тем или иным способом может быть использована для профилактики заражения ВИЧ-инфекцией или лечения больных СПИДом.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫХ ХЕМОКИНОВ
ИЛ-8, или NAP-1 (neutrofil activating protein-1, нейтрофилы активирующий белок-1), относится к семейству СХС (альфа-) хемокинов. имеет молекулярную массу 6--8 kD, продуцируется клетками различных типов, включая моноциты, лимфоциты и гранулоциты. Основная функция -- активация нейтрофилов: усиление хемотаксиса, повышение экспрессии адгезивных молекул, прилипания к эндотелиальным клеткам. Кроме того, усиливает экзоцитоз лизосомальных ферментов ангиогенеза и повышает экспрессию рецепторов к комплементу.
NAP-2 (neutrofil activating protein-2, нейтрофилы активирующий белок-2). Относится к семейству СХС (альфа-) хемокинов, продуцируется тромбоцитами. Основная функция -- усиление хемотаксиса и активация нейтрофилов.
PF-4 (plafelet factor 4, тромбоцитарный фактор 4). Относится к семейству СХС (альфа-) хемокинов, продуцируется тромбоцитами. Индуцирует освобождение (либерацию) гистамина из базофилов, усиливает экспрессию рецептора к IgE на эозинофилах, повышает хемотаксис гранулоцитов и моноцитов.
GRO-alfa (growth regulated oncogene, рост регулирующий онкоген). Относится к семейству СХС (альфа-) хемокинов. имеет молекулярную массу 7--11 kD, продуцируется моноцитами, эпителиоцитами и эндотелиоцитами, а также опухолевыми клетками (в частности, клетками меланомы). Усиливает ангиогенез и рост некоторых типов опухолей.
IP-10 (интерферон-альфа, индуцибельный протеин-10). Относится к семейству СХС (альфа-) хемокинов; молекулярная масса 10--11 kD. Продуцируется эндотелиоцитами, моноцитами и фибробластами, стромальными клетками тимуса и селезенки. Усиливает хемотаксис активированных Т-лимфоцитов. Подавляет пролиферацию клеток эндотелия.
SDF-1 (stromal cell-derived factor-1; фактор-1, продуцируемый стромальными клетками). Относится к семейству СХС (альфа-) хемокинов, имеет молекулярную массу 10 kD, продуцируется стромальными клетками, клетками печени и мышц. Стимулирует рост пре-В-клеток. Усиливает хемотаксис моноцитов и Т-клеток.
MIG (monokin induced by IFN-gamma; монокин, индуцированный гамма-интерфероном). Относится к семейству СХС (альфа-) хемокинов; молекулярная масса 14--15 kD. Продуцируется моноцитами и макрофагами, обработанными гамма-интерфероном. Основная функция -- усиление хемотаксиса лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль.
МСР-1 (monocyte chemoattractant protein-1; моноцитарный хемоаттрактант белок-1). Относится к семейству СС (бета-) хемокинов с молекулярной массой 11--17 kD. Продуцируется разными типами клеток, включая моноциты-макрофаги, фибробласты и клетки некоторых опухолей. Усиливает хемотаксис Т-лимфоцитов, индуцирует хемотаксис и активацию моноцитов.
МСР-2 (monocyte chemoattractant protein-2, моноцитарный хемоаттрактант белок-2). Отличается от МСР-1 только молекулярной массой -- 7,5--11 kD.
МСР-3 (monocyte chemoattractant protein-3, моноцитарный хемоаттрактант белок-3). Молекулярная масса 11 kD. Продуцируется теми же клетками, что МСР-1 и МСР-2, усиливает хемотаксис эозинофилов и Т-клеток. Индуцирует хемотаксис и активацию моноцитов.
MIP-lalfa (macrophage inflammatory protein-1alfа; макрофагальный воспалительный белок-1альфа). Относится к семейству СС (бета-) хемокинов; молекулярная масса 10 kD. Продуцируется разными типами клеток, включая моноциты, лимфоциты, тканевые базофилы и клетки стромы. Усиливает хемотаксис моноцитов и Т-клеток, подавляет пролиферацию гемопоэтических стволовых клеток.
MIP-lbeta (macrophage inflammatory protein-1 beta; макрофагальный воспалительный белок-1бета). Продуцирование и функция такие же как у предшествующего хемокина.
RANTES (regulated on activation normal T-cell expressed and secreted; регуляция активации, экспрессии и секреции нормальных Т-клеток). Относится к семейству СС (бета-) хемокинов; молекулярная масса 10 kD. Продуцируется разными типами клеток, включая Т-лимфоциты, моноциты, фибробласты и клетки некоторых опухолей. Усиливает хемотаксис Т-клеток (в частности, Т-хелперов), моноцитов, В-лимфоцитов, эозинофилов. Способствует освобождению (либерации) гистамина из базофилов обоих типов.
Eotaxin (эотаксин). Относится к семейству СС (бета-) хемокинов; молекулярная масса 8--9 kD. Продуцируется эндотелиальными клетками, альвеолярными макрофагами, клетками сердца, легких, кишечника, тимуса, селезенки, печени, почек. Усиливает хемотаксис эозинофилов.
Lymphotactin (лимфотактин). Относится к семейству С (альфа) хемокинов; молекулярная масса 10 kD. Продуцируется тимоцитами и активированными Т-клетками. Усиливает хемотаксис Т-лимфоцитов.
Neurotactin (fractalkine, нейротактин). Относится к семейству СХЗС (дельта-) хемокинов и представляет собой пока единственный хемокин, связанный с мембраной клеток. Экспрессируется на мембране, в основном, клеток мозга, легких и сердца. Высокий уровень экспрессии нейротактина на эндотелиальных клетках указывает на его очень важную роль в привлечении лейкоцитов, Т-лимфоцитов и моноцитов из кровяного русла.
ИНТЕРФЕРОНЫ
Интерфероны представляют собой семейство гликопептидов, которые делятся на два типа.
...Подобные документы
Опухоль как структура, сходная с тканевым трансплантатом и распознаваемая иммунной системой. Стимуляция иммунной системы для отторжения опухолей. Иммунологический надзор, распознавание клетками иммунной системы или антителами опухолевых антигенов.
реферат [25,4 K], добавлен 28.09.2009Органы иммунной системы. Клетки и медиаторы иммунной системы. Иммунный ответ как основная реакция иммунной системы. Возрастные особенности иммунитета. Критические периоды становления иммунной системы. Иммунная компетентность и аутоиммунные заболевания.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 19.05.2016Возрастные особенности иммунной системы ребенка и их функция. Основные методы исследования иммунной системы. Синдромы и семиотика поражения иммунной системы. Врожденные и приобретенные иммунодефицитные заболевании частота, клинические проявления.
презентация [606,7 K], добавлен 15.05.2016Характеристика иммунной системы, ее структура, предназначение и функции основных органов. Механизм иммунной защиты, выработка антител, основные классы иммуноглобулинов. Особенности последствий дефицита витаминов, их значение для организма человека.
реферат [20,1 K], добавлен 04.06.2010Роль гомеостаза в поддержании оптимального баланса биологической системы организма. Специфика иммунной системы. Роль аппендикса в ее формировании. Учения И.А. Мечникова о фагоцитозе. Функции костного мозга и тимуса, их значение для иммунной системы.
презентация [1,5 M], добавлен 21.02.2014Болезни, вызванные недостаточностью иммунной системы. Болезни, обусловленные избыточным реагированием иммунной системы. Инфекции и опухоли иммунной системы. Классификация первичных иммунодефицитов по механизмам развития. Развитие болезни Брутона.
презентация [967,5 K], добавлен 19.04.2013Органы иммунной системы, являющейся одной из систем жизнеобеспечения, без которой организм не сможет существовать. Иммунокомпетентные клетки, непосредственно обеспечивающие выполнение функций иммунной системы. Иммунологическая толерантность, ее виды.
презентация [106,8 K], добавлен 08.12.2015Основы работы иммунной системы человека. Строение иммунной системы, лимфоидные органы, иммунокомпентентные клетки, разновидности иммунитета. Классификация заболеваний ИС. Признаки и последствия ослабленного иммунитета, рекомендации по его укреплению.
презентация [1,4 M], добавлен 21.02.2012Особенности распределения HLA DR2 у пациентов с легочным туберкулезом. Роль рестрикции комплекса гистосовместимости в патогенезе заболевания. Анализ механизма ассоциации и взаимодействия HLA DR2 и спектра иммунной реактивности во время заболевания.
статья [24,6 K], добавлен 21.05.2010Функции крови - жидкой ткани сердечно-сосудистой системы позвоночных. Ее состав и форменные элементы. Формирование эритроцитов, типы патологий. Главная сфера действия лейкоцитов. Лимфоциты - основные клетки иммунной системы. Возрастные изменения крови.
презентация [2,3 M], добавлен 14.10.2015Расположение и функции вилочковой железы, относящейся к центральным органам иммунной системы. Возрастная инволюция вилочковой железы, которая характеризуется постепенным замещением ее ткани жировой клетчаткой. Фазы акцендентальной трансформации тимуса.
презентация [1,0 M], добавлен 21.11.2013Кожа как крупнейший специализированный орган человека. Основные клеточные компоненты иммунной системы. Сущность метода иммуногистохимии и "кожного окна". Нейтрофилы, лейкоциты, эозинофилы и тучные клетки. Кератиноциты, меланоциты. Иммунная терапия.
презентация [2,3 M], добавлен 29.05.2016Функции, состав и форменные элементы крови. Характеристика, формирование и патология эритроцитов. Виды и главная сфера действия лейкоцитов. Основные клетки иммунной системы: эозинофилы, моноциты, лимфоциты, тромбоциты. Возрастные изменения крови.
презентация [897,9 K], добавлен 30.04.2014Состояние иммунной системы человека в норме и при различных патологиях, а также анализ основных факторов, влияющих на нее. Особенности формирования и состояние иммунной системы на примере патологии вирусных гепатитов В, С. Программа и итоги исследований.
курсовая работа [55,7 K], добавлен 20.12.2015Определение иммунитета, его типы и виды. Общая схема иммунного ответа. Маркеры и рецепторы клеток иммунной системы. Распределение T-клеток в организме. Особенности структуры имунноглобулина, его классы и типы. Общая характеристика энергетических реакций.
реферат [203,4 K], добавлен 19.10.2011Роль клеток миелоидного и лимфоидного рядов в функционировании иммунной системы. Комплементарная система как составляющая врожденного иммунитета. Положительная и отрицательная селекция развивающихся Т-клеток в тимусе и вне его. Этапы развития В-клеток.
реферат [30,1 K], добавлен 10.10.2009Антигены - вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности, вызывающие развитие иммунных реакций. Основные типы антигенной специфичности. Основные биологические характеристики антител. Гуморальный иммунитет и иммуноглобулины.
реферат [26,4 K], добавлен 21.01.2010Иммунитет как защитная реакция организма в ответ на внедрение инфекционных и других чужеродных агентов. Механизм действия иммунитета. Состав иммунной системы. Врожденный и приобретенный виды иммунитета. Определение состояния иммунной системы человека.
презентация [1,1 M], добавлен 20.05.2011Центральные лимфоидные органы и иммунокомпетентные клетки. Виды иммунитета: врожденный и приобретенный. Формирование иммунной системы у новорожденного. Физиология его становления, характеризующаяся наличием критических периодов развития организма ребенка.
презентация [1,4 M], добавлен 15.05.2016Открытие связи между иммунной и нервной системами организма. Глутаматные рецепторы в нервной системе и их назначение. Молекулярные реакции активируемого нейрона. Причины и последствия нейротоксичности NMDA-рецепторов. Отграничение живых нейронов.
реферат [190,9 K], добавлен 26.05.2010