Иммунологический надзор

Размещено на http://www.allbest.ru/

Иммунологический надзор

Введение

Иммунитет -- это комплекс реакций, поддерживающий антигенный гомеостаз при встрече организма с чужеродными агентами как экзогенными, так и с эндогенными, образующимися в самом организме. Постоянно в организме повреждаются, стареют и погибают различные клетки (эритроциты, лейкоциты, миоциты, нервные клетки). Непрерывно в организме образуются опухолевые клетки, утратившие контроль за развитием и быстро размножающиеся. Все эти клетки становятся чужеродными в генетическом отношении. Поэтому в организме должен осуществляться иммунологический надзор за "своим" клеточным составом. Он обеспечивается механизмом, осуществляемым за счет 3-х видов реакций. В основе этих реакций лежат процессы: узнавания "чужого", цитолиз и элиминация. Возникают эти процессы при действии специфических гуморальных факторов, выделяемых участниками реакций. Распознавание "чужого" при иммунологическом надзоре - это узнавание антигенных детерминант, которые появляются на этих "чужих" клетках. Так, при старении эритроцитов на их поверхности образуются новые детерминанты, которые служат сигналом для связывания этих клеток крови и их удаления.

Реакции, осуществляющие иммунологический надзор

иммунологический надзор организм

1. Спонтанная клеточная цитотоксичность (СКЦ) - основная реакция, осуществляемая макрофагами, нейтрофилами, натуральными киллерами.

2. Антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ) реализуется при участии К-клеток, Т-лимфоцитов, макрофагов, нейтрофилов и при наличии антител к данной чужеродной клетке.

3. Активированная клеточная цитотоксичность (АКЦ) осуществляется Т-лимфоцитами, активированными и трансформированными в киллеры при действии митогенов, интерферона, интерлейкинов.

В норме Т-супрессоры регулируют иммунологические реакции, подавляя излишнюю активность иммунокомпетентных клеток. Иммунный ответ регулируется также множеством гуморальных агентов, среди которых есть его стимуляторы (иммуноактиваторы) и ингибиторы (супрессоры). Так, к последним относятся простагландины, сывороточный альбумин, липопротеи-ды, кейлоны, С-реактивный белок, цистеин, мочевина и др. Появление этих эндогенных супрессоров подавляет иммунологический надзор. Так, опухоли вырабатывают а-глобулин, а-фетопротеин, которые блокируют иммунный надзор.

Иммунологическая толерантность - это иммунологическая ареак-тивность организма, обусловленная отсутствием реакции Т- и В-лимфоцитов на какой-либо антиген. Она является альтернативной формой иммунного ответа. Бывает двух видов.

Врожденная толерантность формируется при "знакомстве" с антигеном во внутриутробном периоде или в первые несколько дней после рождения. Поэтому не возникает иммунный ответ на собственные антигены.

Приобретенная толерантность развивается при действии иммуноде-прессантов (веществ, подавляющих иммунную систему) и облучения, а также при введении малых либо больших доз антигена.

Механизмы толерантности:

1 - активация Т-супрессоров;

2 - гибель клона иммунокомпетентных клеток, способных реагировать с данным антигеном;

3 - В-толерантность, которая развивается за счет блокады иммунных рецепторов избыточным количеством антигена;

4 - появление эндогенных супрессоров.

В организме человека есть В-лимфоциты, которые продуцируют антитела к собственным антигенам. Однако, активность этих В-лимфоцитов тормозится Т-супрессорами. При уменьшении активности этих супрессорных клеток возникает аутоиммунное заболевание. Оно сопровождается появлением в крови аутоантител к собственным тканям в результате накопления "запрещенного" клона В-лимфоцитов.

Наличие в крови здоровых людей небольшого количества аутоантител способствует иммунологическому надзору за счет элиминации ими поврежденных и отмирающих клеток.

Концепция иммунного надзора

Огромной заслугой И.И.  Мечникова является введение в науку представления о естественном иммунитете как общебиологическом явлении, выходящем далеко за границы инфекционной патологии. Именно его следует считать первым автором современной концепции иммунологического надзора. Его рисунки дают изображение важнейших биологических явлений, обусловленных реактивностью макро- и микрофагов, направленной как на структуры, попавшие извне, так и на собственные структуры, ставшие организму чужеродными. Здесь и явление старческой мышечной атрофии, вызванной «миофагами», разрушение костного вещества «остеокластами»,«поедание» пигментного вещества волос «пигментофагами», вызывающее их поседение, явление метаморфоза у амфибий, когда пожирание собственных мускульных волокон с помощью «миофагов», приводит к уничтожению отдельных органов (например, хвоста у головастика). А также репарационные явления после ожога, обусловленные образованием разветвленных соединительнотканных клеток из тканевых фиксированных фагоцитов.  То есть, «акт поедания» фагоцитами собственных клеточных элементов, приводит к разным биологическим последствиям: в первом случае - к патологии (атрофической дегенерации мышечной и костной ткани у пожилых людей); тогда как во втором (метаморфоз у амфибий) и третьем случаях (репарации при ожоге) - речь идет о нормальном биологическом явлении.

Контроль со стороны иммунной системы (Тлф) за соматическими клетками и элиминация любых клеток, несущих чужеродную генетическую информацию.

2 уровня контроля :

Немедленный_NК- клетки, цитотоксин, Мн, Мф,Гц,Тк

Последующий- специфический ИО с участием цитотоксических Тлф,Мф, Ат, Иф

С другой стороны - опухолевые клетки развивают иммуносупрессивное действие на иммунную систему.

Доказана этиологическая роль:

*Вирус гепатита В-рак печени,

*Вируса папилломы человека-рак шейки матки

*Вируса эпштейна-барр-лимфомамы и рак носоглотки

*Вируса HTLV - 1 (Т-лимфотропный вирус человека типа 1) Т-клеточный лейкоз.

*На большинство опухолей ИО или вообще не развивается или он поздний и не эффективный.

*Причина - отсутствие иммуогенности злокачественных опухолей ,иначе отсутствие опухолеспецифических АГ.

Иммунное редактирование опухоли

Согласно концепции «иммунного редактирования» опухоли в течение продолжительного периода взаимодействия иммунной системы и трансформирующихся клеток, которые появляются в связи с мутациями и эпигенетическими изменениями, действует иммунологический надзор. Однако какая-то часть опухолевых клеток способна преодолевать иммунологический барьери выживать. Эпигенетические изменения могут быть не замечены иммунной системой в отличие от мутаций, которые проявляются в экспрессии аномальных белков. К тому же генетические и эпигенетические изменения могут происходить и с клетками иммунной системы, нарушая ее работу. Со временем происходит накопление неопластических клеток, способных уклоняться от иммунных механизмов контроля, и образование опухоли, которое соровождается формированием толерантности. Непосредственными участниками этого процесса являются регуляторные Т-клетки (Тregs), которые в норме играют существенную роль в поддержании иммунного гомеостаза, устанавливая аутотолерантность. . В процессе канцерогенеза Tregs не поддерживают противоопухолевый иммунный ответ, а подавляют его, тем самым способствуя опухолевой прогрессии.

Этапы

На первом этапе постоянно появляются новые опухолевые клетки, но иммунная система успевает полностью их элиминировать. На втором различные факторы (хроническое воспаление, иммунодепрессанты, стресс и т.д.) нарушают работу иммунной системы, и отдельные опухолевые клетки могут длительно персистировать в очаге, оказывая влияние на иммунную систему. На третьем происходит перепрограммирование иммунной системы, она перестает подавлять опухолевый рост, и начинается активная прогрессия заболевания. Каждый этап сопровождается характерными перестройками в работе иммунной системы, о которых далее пойдет речь.

Задачей первой линии противоопухолевой защиты, включающей печеночные ферменты (главным образом цитохром P450), является инактивация канцерогенных факторов. Попадающие в организм химические канцерогены подвергаются инактивации с помощью микросомальной системы в печени или почках и выводятся из организма с мочой. Критически важным является нормальное функционирование второй ферментной системы, осуществляющей инактивацию активных метаболитов .Большую роль в канцерогенезе играют и вирусы (ретровирусы, герпесвирусы, папилломавирусы и др. ). Защита организма от онкогенных вирусов осуществляется через механизмы врожденного и адаптивного иммунитета, что используется в частности при вакцинации от ВПЧ. Существующие системы контроля генетической стабильности останавливают клеточное деление и запускают механизм апоптоза при повреждении ДНК клетки. Нарушения работы этих механизмов приводят к опухолевой трансформации клеток .

Второй линией защиты является иммунологический надзор за генетической стабильностью. Клетки человеческого организма несут на своей поверхности главный комплекс гистосовместимости первого класса (major histocompatibility complex, MHC-I). Он представляет собой «молекулярный паспорт» клетки и позволяет отличить клетки своего организма от “чужеродных”. Механизм его работы заключается в экспрессии на поверхности клеточной мембраны фрагментов белков, случайным образом захваченных из клетки. Поскольку их антигенная структура определяется генетическим материалом, в большинстве клеток организма будут экспрессироваться схожие пептидные фрагменты .

Особая популяция лимфоцитов, названная «естественными киллерами» (natural killer, NK), является звеном врожденного иммунитета. Повреждение или отсутствие MHC-I на поверхности клеток приводит к активации NK-клеток и выбросу ими перфоринов, гранзимов и проапоптотических факторов. Белки перфорины приводят к образованию пор в мембране атакуемой клетки, через которые внутрь проникают лизосомальные ферменты или проапоптотические факторы. NK-клетки могут запускать апоптоз и напрямую, через взаимодействие с такими рецепторами, как Fas (также известный как CD95), TRAIL и т.д., которые представлены трансмембранными белками, с общей последовательностью из 80 аминокислот, индуцирующую каскад апоптотических реакций (она же называется «доменом смерти») .

В случае повреждения или отсутствия MHC-I на поверхности клетки, запускается ее лизис или апоптоз. Повреждение или отсутствие MHC-I характерно для заражения вирусом или при опухолевой трансформации клетки, поэтому «естественные киллеры» являются важнейшим звеном противоопухолевого врожденного иммунитета. Кроме прямого цитотоксического действия, NK-клетки продуцируют широкий спектр цитокинов с двояким эффектом. Фактор некроза опухоли альфа (ФНО-б) подавляет опухолевый рост, однако оказывает системное действие на организм, приводя, в частности, к потере массы тела . Интерферон гамма (ИФ-г) подавляет пролиферацию трансформированных клеток и оказывает активирующее влияние на макрофаги (повышает их цитотоксичность в отношении опухолей), стимулирует экспрессию MHC-I на поверхности антигенпрезентирующих клеток, а также активирует Т-клеточное звено иммунитета.

Третьей линией противоопухолевой защиты является адаптивный иммунитет. Развитие специфического иммунного ответа связано с появлением на поверхности опухолевых клеток новых антигенов (АГ). Их можно разделить на две группы: специфические и опухоль-ассоциированные АГ. Специфические АГ проявляются только в неопластических клетках и связаны с генными мутациями, в результате которых образуются измененные белки. Они, в свою очередь, делятся на уникальные и общие. Уникальные АГ являются высокоспецифичными и экспрессируются только при определенных типах злокачественных опухолей. Общие АГ выявляются в широком спектре новообразований. К общим относятся и вирусные опухолевые АГ, возникновение которых связано с инфицированием онкогенным вирусом. Опухоль-ассоциированные АГ связаны с дифференцировкой опухолевых клеток , они представлены главным образом экспрессированными факторами роста и встречаются в определенных тканях во время онтогенеза.

Механизмы ускользания опухолей от иммунного надзора.

интоксикация иммуннокомпетентных органов;

слишком интенсивное размножение;

фибриновая пленка, мешающая распознаванию опухолевых антигенов;

антигенное упрощение ® иммунокомпетентной системе нечего распознавать;

антигенный туман - синтез нефиксированных антигенов вокруг опухоли, на которые и «бросаются» специфические иммунокомпетентные клетки и антитела;

синтез собственных экранирующих антител-колпачков на чуждые антигены;

активация Т-супрессоров;

увеличение продукции глюкокортикоидов, угнетающих иммунитет, в ответ на гипогликемию.

Низкая экспрессия молекул ГКГС I- класса - нарушение распознавания

*Не экспрессируются СD80 И CD86 - анергия

*От защищают опухоли от действия Тлф (феномен усиления опухолевого роста)

*Феномен модуляции мембранных Аг погружение внутрь клетки)

*Выделение растворимых форм Аг

*Мутации генов опухолевых клеток.

*Индукция иммуносупрессии:

- Продукция цитокинов, подавляющих иммунный ответ.

Трансформирующие факторы а и б

-ИЛ-10

Простагландин Е-2

- Формирование иммунологической толерантности к опухолевому антигену

- Активация супрессоров.

Список использованной литературы

1. https://infopedia.su/6x2645.html

2. http://www.ras.ru/mechnikov/470cafb8-b315-42ad-bb09-e9e7266fb791.aspx

3. https://studfile.net/preview/3099125/page:12/.

Размещено на Allbest.ru