1. Основные этапы клеточного иммунного ответа. Клеточный иммунный ответ реферат

«Клеточный иммунный ответ».

ФГОУ ВПО Московская Государственная Академия Ветеринарной Медицины и Биотехнологии имени К. И. Скрябина

Кафедра физиологии и этологии животных.

Трефилова Е. А.

Активность CD4 Т-клеток. ______________________________ 36

5. Заключение._______________________________________ 40

6. Список литературы.________________________________ 43

Введение.

Термин клеточный иммунитет (иммунитет, опосредованный клетками) используют для описания такого противоинфекционного или противоопухолевого иммунного ответа, в котором антителам (эффекторам гуморального иммунного ответа) принадлежит не ведущая, а вспомогательная роль.

В отличие от В-системы иммунитета , которая нейтрализует антиген с помощью антител, Т-система иммунитета уничтожает антигены, представленные на клетках, через прямое взаимодействие субпопуляции T-клеток - специфических цитотоксических T-клеток (CD8 T-клеток, T-киллеров) с измененными собственными или чужеродными клетками.

Вторая отличительная черта Т-клеток связана с особенностями распознавания антигена: Т-клетки распознают не собственно антигенный пептид ( эпитоп ), а его комплекс с молекулами I или II классов МНС .

В тех случаях, когда антигенный пептид образует комплекс, включающий молекулы MHC класса I , распознавание и уничтожение осуществляется, как только что упоминалось выше, цитотоксическими CD8 T-клетками .

В тех же случаях, когда антигенный пептид образует комплекс с молекулами MHC класса II , в процесс взаимодействия с таким комплексом вступают либо CD4 Т-клетки воспаления (ТН1) , либо хелперные CD4 Т-клетки (ТН2) . (Прежнее название клеток субпопуляции Th2 - Т-индукторы ).

Если наивные Т-клетки распознают комплекс на поверхности макрофагов , поглотивших патоген, то такие клетки дифференцируются в CD4 Т-клетки воспаления (ТН1) , активируют эти макрофаги и тем самым способствуют внутриклеточному перевариванию (уничтожению) патогена.

Путь проникновения антигена в клетку может осуществляться не только за счет неспецифической адгезии патогена на поверхности макрофагов, но и посредством специфического взаимодействия с предсуществующими антигенраспознающими рецепторами В-клеток (поверхностными иммуноглобулинами) . Экспрессия переработанного антигена в комплексе с молекулами II класса на поверхности В-клеток вызывает ответ наивных Т-клеток, дифференцирующихся в хелперные CD4 Т-клетки (ТН2) . В этом случае хелперные Т-клетки оказывают помощь В-клеткам в продукции антител , т.е. в формировании гуморального иммунного ответа .

В табл. 1 представлены сравнительные характеристики особенностей проявления клеточного иммунного ответа и гуморального иммунного ответа.

Табл. 1 Сравнительная характеристика проявлений клеточного и гуморального иммунного ответа

studfiles.net

Клеточный иммунный ответ — реферат

В 

В 

В 

Министерство Сельского Хозяйства Российской

Федерации

Федеральное Государственное Бюджетное  Общеобразовательное Учреждение

Высшего  Профессионального Образования

Смоленская Государственная Сельскохозяйственная Академия

В 

В 

В 

В 

В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В  В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 

В 

                          Реферат

По теме:     Клеточный      иммунный      ответ

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В  В В В В В В В 

В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 

                                                                              Выполнил студент 21группы

                                                                                            Факультета технологий    

животноводства

                                                                                      и ветеринарной медицины

                                                                             Шмаль Александр Михайлович Проверил профессор Камошенков А.Р.

В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В  В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В  В В В В В В 

В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В  В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

Смоленск

В  2013

В 

                          Содержание

1.Введение………………………………………………………………….. 1

2 Антигенпрезентирующие клетки………………………………………..3

3 Регуляторное влияние антител……………………………………………4

4Идиотипическая модуляция иммунного ответа………………………….8

5 Нейроэндокринная регуляция иммунного ответа……………………….11

6. Генетическая регуляция иммунного ответа………………………………12

7 Список литературы…………………………………………………………22

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

Введение

В 

Иммунный ответ, как и все биологические функции, находится под контролем разнообразных регуляторных механизмов. Эти механизмы обеспечивают восстановление исходного, «неактивного» состояния иммунной системы, когда иммунный ответ на данный антиген более не требуется. Эффективный иммунный ответ – результат взаимодействия между антигеном и целой сетью иммунокомпетентных клеток. Характер иммунного ответа, как в количественном, так и в качественном отношении, зависит от многих факторов, в том числе от типа антигена, его дозы и пути поступления, от свойств антигенпрезентирующих клеток и генетических особенностей организма, а также от предшествующего контакта иммунной системы с данным или перекрестнореагирующим антигеном. На иммунный ответ способны влиять специфические антитела.

Антиген как фактор иммунорегуляции

Активация Т- и В-клеток происходит в результате эффективного связывания антигенного материала их антигенспецифичными рецепторами.

Рецепторы Т-клеток взаимодействуют не с нативным антигеном, а с образовавшимися в результате его процессинга пептидными фрагментами, ассоциированными с молекулами МНС класса 1 или II. На результат иммунного ответа существенно влияет природа антигена, его доза и способ введения.

Тип иммунного ответа зависит от природы антигена

Различные антигены индуцируют иммунные ответы разных типов. Полисахаридные капсульные антигены бактерий обычно вызывают только гуморальный ответ, тогда как их белковые антигены – и клеточный, и гуморальный ответы. Микроорганизмы, локализующиеся внутри клеток организма-хозяина, в частности некоторые бактерии, паразиты и вирусы, индуцируют клеточный иммунный ответ, а растворимые белковые антигены – гуморальный. Клеточный иммунный ответ вызывают и такие антигены, как кремнийсодержащие соединения.

Эффективный иммунный ответ обеспечивает элиминацию антигена из организма. После этого лимфоциты возвращаются в состояние покоя. Однако некоторые антигены могут не столь эффективно удаляться из организма, что приводит к продолжению иммунного ответа в течение длительного времени с патологическими последствиями для организма.

В больших дозах антиген может индуцировать толерантность

Введение очень высокой дозы антигена нередко вызывает развитие специфической Т-клеточной, а иногда и В-клеточной толерантности. Подобный феномен часто наблюдается в случае инъекции антигена новорожденным мышам. Долгое время причиной этого считали незрелость иммунной системы. Однако теперь установлено, что у новорожденных мышей могут развиваться и полноценные иммунные реакции; отсутствие же иммунного ответа в ряде случаев связано не с незрелостью Т-клеток, а с так называемым иммунным отклонением, при котором доминирует образование непротективных цитоки-нов II типа вместо протективных цитокинов I типа. Как установлено, Т-независимые полисахаридные антигены при введении в больших дозах индуцируют толерантность В-клеток.

В зависимости от пути поступления антигена иммунный ответ может возникнуть или отсутствовать

Как установлено, немаловажное значение для возникновения иммунного ответа имеет способ введения антигена. Антигены, введенные подкожно или внутрикожно, вызывают иммунный ответ, тогда как при внутривенной инъекции, приеме внутрь или применении в виде аэрозоля они могут индуцировать толерантность либо иммунное отклонение. Например, грызуны в случае приема овальбумина или основного белка миелина с кормом не реагируют на последующую стимуляцию соответствующим антигеном. Более того, применение ОБМ защищает животных от развития аутоиммунного заболевания – экспериментального аллергического энцефаломиелита. Этот феномен может быть использован с терапевтической целью при аллергических расстройствах; недавно проведенные исследования показали, что пероральное введение Т-клеточного эпитопа аллергена Der pi клеща домашней пыли может обеспечить толерантность к нативному антигену. Мезанизмом толерантности при этом может быть как анергия, так и иммунное отклонение.

Подобные наблюдения были сделаны и при использовании антигенов в форме аэрозолей. Эксперименты, проведенные на мышах, показали, что введение энцефалитогенного пептида интраназально в виде аэрозоля снижает интенсивность развития ЭАЭ, который возникает при последующем обычном способе введения пептида. Этот факт также может иметь значение для разработки методов лечебного воздействия, поскольку ингибировать ответ способен не только данный антиген, применяемый в виде аэрозоля, но и другие антигены, вызывающие ЭАЭ.

Наглядный пример того, как может влиять на иммунный ответ способ введения антигена, дало изучение инфекции, вызываемой у мыши вирусом лимфоцитарного хориоменингита. У мышей, примированных пептидом в неполном адъюванте Фрейнда путем его подкожного введения, развивается иммунитет к ВЛХМ. Однако, если тот же пептид введен внутрибрюшинно, животные становятся толерантными и теряют способность элиминировать вирус.

Антигенпрезентирующие клетки

Природа АПК, осуществляющих первоначальное представление антигена, может определять тип вызываемой им реакции – полноценный иммунный ответ или толерантность. Для эффективной активации Т-клеток необходимо присутствие на поверхности АПК костимулирующих молекул. Поэтому презентация антигена дендритными клетками или активированными макрофагами, которые экспрессируют в большом количестве антигены МНС класса II и наряду с ними костимулирующие молекулы, ведет к высокоэффективной активации Т-клеток. Кроме того, взаимодействие молекул CD40L, экспрессируемых на поверхности активированных Т-лимфоцитов, и CD40 на поверхности дендритных клеток обеспечивает интенсивную продукцию этими последними ИЛ-12, необходимого для эффективного Txl-ответа. Если же антиген презентируют Т-клеткам «непрофессиональные» АПК, которые неспособны обеспечить костимуляцию, возникает ареактив-ность или иммунное отклонение. Так, представление антигена нестимулированным Т-клеткам покоящимися В-лимфоцитами вызывает не активацию, а толерантность Т-клеток. Адъюванты могут способствовать развитию иммунного ответа тем, что они индуцируют экспрессию антигенов МНС и костимулирующих молекул с большой плотностью на поверхности АПК. Иллюстрацией этого служат результаты недавно проведенных экспериментов по изучению механизмов толерантности у новорожденных животных как более чувствительных к индукции толерантности, чем взрослые. Эти исследования показали, что резистентность к ЭАЭ, вызываемая введением ОБМ в неполном адъюванте Фрейнда, связана с развитием доминантного Тх2-ответа. В возникновении ЭАЭ участвуют Txl-клетки, а предшествующий Тх2-ответ на ОБМ предотвращает патологический Txl-ответ.

Значение дендритных клеток в индукции ответа, опосредуемого цитотоксическими Т-лимфоцитами, установлено в экспериментах с переносом новорожденным мышам-самкам клеток от мышей-самцов. Самки, получившие спленоциты, не продуцировали Тц-ответ на последующее введение З-Х-антигена мышей-самцов. В то же время перенос дендритных клеток обеспечивал развитие полноценного, З-Х-специфичного Тц-ответа.

Регуляторное влияние антител

Как установлено, антитела осуществляют регуляцию иммунного ответа по механизму обратной связи. Пассивно введенные вместе с антигеном IgM-антитела специфически усиливают иммунный ответ на данный антиген, тогда как IgG-антитела его подавляют. Первоначально это было выявлено на модели пассивной иммунизации поликлональными антителами, а затем получило подтверждение в экспериментах с использованием моноклональных антител.

Способность пассивно введенных антител усиливать или подавлять иммунный ответ учитывают при вакцинации и используют в клинической практике.

• Иммунизацию некоторыми вакцинами проводят обычно детям старше одного года, поскольку в течение по крайней мере 6 мес после рождения в крови ребенка имеется большое количество IgG-антител, полученных от матери, а присутствие таких пассивно приобретенных антител во время вакцинации может существенно снизить ее эффективность.

• В случаях резус-несовместимости введение резус-отрицательной матери антител ан-ти-RhD предотвращает первичную сенсибилизацию Кп+-эритроцитами плода, возможно в результате элиминации чужеродного антигена из крови матери.

Механизмы модуляции иммунного ответа под влиянием антител еще недостаточно полно выяснены. Предполагается, что повышение продукции бляшкообразующих клеток при действии lgM-антител может быть обусловлено двумя факторами.

• Содержащие IgM иммунные комплексы поглощаются с участием Fc-рецепторов или СЗ-рецепторов на поверхности АПК и процессируются более эффективно, чем свободный антиген.

• Содержащие IgM иммунные комплексы стимулируют образование антиидиотипических антител против IgM, которые усиливают иммунный ответ.

lgG-антитела могут подавлять синтез специфических IgG

Опосредованная IgG супрессия может осуществляться разными путями.

Блокирующее действие антител Пассивно введенные антитела связывают антиген, конкурируя с В-клетками. В этом случае эффект IgG-антител существенно зависит от их концент-

рации, а также от соотношения их аффинности к антигену с аффинностью В-клеточных рецепторов. Успешно конкурируют с антителами за антиген только те В-клетки, которые обладают высокоаффинными рецепторами, причем механизм конкуренции не зависит от Fc-фрагмента антител.

Перекрестное связывание рецепторов Антитела IgG также оказывают регуляторное действие; оно обусловлено Fc-фрагментом их молекулы. Экспериментально установлено, что иммуноглобулин способен ингибировать дифференцировку В-клеток путем перекрестного связывания антигенного рецептора с Fc-рецептором на поверхности той же клетки. В этом случае антитела могут распознавать различные эпитопы.

В дозах, недостаточных для полного подавления продукции антител, IgG повышает их среднюю аффинность в результате того, что успешно конкурировать с пассивно введенными антителами за антиген способны лишь В-клетки, обладающие высокоаффинными рецепторами. Как предполагается, регуляция по механизму обратной связи, осуществляемая антителами, играет важную роль в процессе повышения аффинности антител.

Иммунные комплексы могут усиливать или подавлять иммунные реакции

Один из механизмов модулирующего влияния антител на иммунный ответ является Fc-зависимым и связан с образованием иммунных комплексов антиген–антитело. Иммунные комплексы могут ингибировать или усиливать иммунный ответ. Активируя комплемент, иммунные комплексы могут локализоваться путем взаимодействия с CR2 на фолликулярных дендритных клетках. Это способствует иммунному ответу, поскольку обеспечивает постоянный источник антигена. Рецептор CR2 экс-прессируется также на В-клетках, и при этом известно, что косвязывание CR2 с мембранным IgM активирует В-клетки; таким образом, взаимодействие иммунных комплексов с CR2, входящим в состав В-клеточного корецеп-торного комплекса, и mlg может приводить к усилению специфического иммунного ответа.

У больных со злокачественными опухолями иммунореактивность часто бывает подавлена; предполагается, что это связано с присутствием в крови иммунных комплексов, состоящих из антител и антигенов опухолевых клеток.

Роль лимфоцитов в иммунорегуляци

Т-лимфоциты оказывают очевидное положительное влияние на иммунный ответ, выполняя хелперную функцию. Кроме того, в зависимости от типа хелперных Т-клеток иммунный ответ может носить характер гуморального или клеточного. Имеется также убедительное доказательство того, что Т-клетки способны подавлять иммунный ответ.

Т-клетки CD4 могут предотвращать возникновение аутоиммунитета

При многих экспериментальных аутоиммунных, заболеваниях Т-клетки CD4+, образующиеся после введения высоких доз аутоантигенов, предотвращают последующую индукцию аутоиммунного процесса. Так, Т-клетки CD4+ предотвращают образование аутоантител к тиреоглобулину.

Установлено также, что одновременное введение мышам антител анти-С04 и иммуногенной дозы тиреоглобулина не только предотвращает развитие аутоиммунитета, но приводит к образованию по– Механизм, посредством которого Т-клетки осуществляют такого рода отрицательное влияние, не вполне ясен. Однако проведенные недавно эксперименты указывают на то, что частично или полностью подавлять иммунный ответ могут продуцируемые Тх-клетками цитокины ФЦСв, ИЛ-4и ИЛ-10.

referat911.ru

1. Основные этапы клеточного иммунного ответа. Клеточный иммунный ответ

Похожие главы из других работ:

Биосфера. Этапы эволюции биосферы

1.0 Основные этапы развития биосферы

Если рассматривать уровни содержания кислорода в атмосфере как границы этапов развития биосферы, то с этой точки зрения биосфера прошла три этапа: 1. Восстановительный; 2. Слабоокислительный; 3. Окислительный...

Возрастные периоды развития человека

1. Основные этапы индивидуального развития человека

При изучении развития человека, его индивидуальных и возрастных особенностей в анатомии и других дисциплинах руководствуются научно обоснованными данными о возрастной периодизации. Схема возрастной периодизации развития человека...

Естествознание и научно-технический прогресс

1. Основные этапы научно-технического прогресса и их связь с развитием цивилизации

Наумчно-технимческая революция (НТР) - коренной качественный переворот в производительных силах человечества, основанный на превращении науки в непосредственную производительную силу общества...

Клеточный иммунный ответ

6. Эффекторное звено клеточного иммунного ответа

Как уже указывалось, эффекторным звеном клеточного иммунного ответа является иммунное воспаление вкупе с цитотоксической активностью Т-киллеров...

Методы генетических исследований человека

1.1 Основные этапы развития генетики

Истоки генетики, как и всякой науки, следует искать в практике. Генетика возникла в связи с разведением домашних животных и возделыванием растений, а также с развитием медицины...

Механизмы движения хромосом при делении клетки

1. Основные механизмы клеточного деления

Согласно клеточной теории, увеличение числа клеток происходит только за счет деления материнской клетки, предварительно удвоившей свой генетический материал. После удвоения клетки обе дочерние клетки должны иметь тот же набор хромосом...

Образование планеты Земля

2.1 Основные этапы эволюции Земли

История Земли по современным представлениям насчитывает примерно 4,6 млрд. лет. Многочисленные результаты исследования земной коры (химический состав и структура горных пород, их распределение по глубине, содержание радиоактивных изотопов...

Основные этапы индивидуального развития человека

1. Основные этапы индивидуального развития человека (онтогенеза)

Развитие организма человека. Индивидуальное развитие человека (онтогенез) начинается с момента оплодотворения, когда происходит слияние женской (яйцеклетка) и мужской (сперматозоид) половых клеток...

Основные этапы роста и развития организма

Вопрос № 1. Основные этапы роста и развития организма. Возрастная периодизация

Возрастная антропология изучает закономерности становления и развития анатомических структур и физиологических функций на протяжении онтогенеза - от оплодотворения яйцеклетки до конца жизни...

Основные этапы эволюции приматов

1.2 Основные этапы эволюции приматов

Происхождение первых примитивных приматов (протоприматов) обычно связывают с древнейшими насекомоядными млекопитающими и относят к концу верхнего мелового периода мезозойской эры...

Основы генетики

1.1 Основные этапы развития генетики

До конца XIX в...

Сущность и структура естествознания

Возникновение науки и основные этапы её развития.

В обыденном языке слово "наука" употребляется в нескольких смыслах и обозначает: - систему специальных знаний; - вид специализированной деятельности - общественный институт (совокупность специализированных учреждений...

Трансформация бактерий как основа генной инженерии и молекулярного клонирования

4. Основные этапы трансформации E. Coli

молекулярное клонирование кишечная палочка 1. Амплификация интересующего участка гена с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР)- экспериментальный метод молекулярной биологии...

Что такое естествознание и его отличие от других циклов науки

2. Основные этапы развития естествознания

Основные этапы развития естествознания могут быть выделены, исходя из различных соображений. По моему мнению, в качестве основного критерия следует рассматривать доминирующий среди естествоиспытателей подход к построению их теорий...

Этапы развития естествознания и общества

1.1 Основные этапы развития естествознания и общества

На всех этапах развития человеческого познания наблюдается сложная взаимосвязь результатов исследований общества и естественных наук. Первичное знание о мире, накопленное в течение многих столетий первобытно-родового общества...

bio.bobrodobro.ru

Реферат: "Клеточный иммунный ответ"

Выдержка из работы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИИ ИМЕНИ К.И. СКРЯБИНА»

Реферат

на тему: Клеточный иммунный ответ

Кафедра Физиологии животных

Фирсова Наталия. 10 гр.2 ФВМ

Содержание

Введение

1. Основные этапы клеточного иммунного ответа

2. Процессинг антигена

3. Презентация процессированного антигена

4. Активация Т-хелпера первого типа

5. Действие активационных цитокинов

6. Эффекторное звено клеточного иммунного ответа

Заключение

Введение

Клеточный иммунный ответ (cellular immune response) [лат. immunis -- свободный, избавленный от чего-либо] -- иммунный ответ организма на появление антигенов, осуществляемый Т-лимфоцитами (Т-клетками). Эти иммунные клетки созревают в тимусе (поэтому так и названы) и по своей функции делятся на цитотоксические Т-клетки и Т-хелперы. В первоначальном распознавании антигена рецепторами Т-клеток принимают участие антигенпрезентирующие клетки. Активность Т-клеток направлена в первую очередь против зараженной вирусом клетки организма, а также на защиту от грибов и паразитов. Т-клетки принимают также активное участие в процессе отторжения чужеродной ткани. Основной механизм элиминации чужеродных или инфицированных клеток цитотоксическими Т-клетками осуществляется за счет синтеза и секреции белков Fas-лигандов, обеспечивающих активацию апоптоза клеток-мишеней; Т-хелперы участвуют в регуляции и формировании как клеточного, так и гуморального иммунного ответа.

1. Основные этапы клеточного иммунного ответа

клеточный иммунный антиген

При клеточном иммунном ответе деструкцию и элиминацию причинного антигена осуществляют цитотоксические лимфоциты (ЦТЛ) и активированные иммунной системой («нанятые» ею) лейкоциты воспалительной реакции. Основные этапы клеточного иммунного ответа следующие (в кратком виде они приведены на рис. 1):

v взаимодействие с антигеном антигенпрезентирующей клетки (АПК), чаще — дендритной клетки или макрофага,

v процессинг антигена в АПК,

v презентация процессированного антигена антигенпрезентирующей клеткой Т-хелперу (CD4-клетке),

v активация Т-хелперов первого типа и синтез ими активационных цитокинов (ИЛ-2 и др.),

v действие активационных цитокинов, проявляющаяся в активации и пролиферации соответствующего клона Т-киллера, а также в активации («нанимании») лейкоцитов воспалительной реакции,

v эффекторное звено клеточного иммунного ответа — уничтожение клеток, несущих комплекс [чужеродный пептид + МНС-I] ЦТЛ (Т-киллерами), а также развитие иммунного воспаления, осуществляемое «нанятыми» лейкоцитами,

v завершающие процессы (в случае успешной деструкции и элиминации причинного антигена, т. е. эффективного иммунного ответа) — супрессия иммунного ответа вследствие гибели активированных клеток, а также ингибиции их активности, и появление клеток иммунологической памяти (долгоживущих и не до конца дифференцированных Т-лимфоцитов).

Рис. 1. Общая схема клеточного иммунного ответа

2. Процессинг антигена

Этим термином обозначаются те изменения, которые происходят с антигеном внутри антигенпрезентирующей клетки (Рис. 2).

Рис. 2. Процессинг и презентация антигена

A. Процессинг начинается с поглощения антигена антигенпрезентирующей клеткой.

B. Затем происходит частичная деградация антигена с вычленением эпитопов.

C. После этого в цитоплазме АПК каждый вычлененный эпитоп соединяется с молекулой МНС и образуется «процессированный антиген» — так называется комплекс [эпитоп + МНС].

3. Презентация процессированного антигена

Вывод комплекса [эпитоп + МНС] на поверхностную мембрану антигенпрезентирующей клетки называется презентацией антигена, а сам этот комплекс обозначается как презентированный антиген (Рис. 3).

А. Комплекс [эпитоп + МНС-II] презентируется Т-хелперам (CD4-лимфоцитам).

Б. Комплекс [эпитоп + МНС-I] презентируется Т-киллерам (CD8-лимфоцитам).

Рис. 3. Взаимодействие рецепторных и корецепторных молекул при презентации АПК процессированного антигена Т-киллеру (слева) и Т-хелперу (справа).

4. Активация Т-хелпера первого типа

Дивергенция иммунного ответа, т. е. выбор пути его преимущественного осуществления -клеточного или гуморального, осуществляется посредством выбора соответствующего типа Т-хелпера, активируемого антигенпрезентирующей клеткой. Точнее, выбора того пути активации, который будет избран для неактивного Т-хелпера (так называемого «нулевого Т-хелпера» — Th0). В случае клеточного иммунного ответа нулевой Т-хелпер активируется и дифференцируется в Т-хелпер первого типа (Th2), а в случае гуморального иммунного ответа — в Т-хелпер второго типа (Th3). При этом алгоритм активации Т-хелперов обоего типа практически идентичен, разница заключается лишь в конкретном наборе цитокинов, продуцируемых активированным Т-хелпером и, соответственно, в тех дальнейших событиях, которые этими цитокинами обуславливаются. Поэтому разбираемый ниже процесс активации Т-хелпера первого типа можно рассматривать и как алгоритм активации Т-хелпера второго типа.

v Процесс активации Т-хелпера начинается с получения им информационных сигналов от антигенпрезентирующей клетки.

Ш Первый информационный сигнал обусловлен контактом при полном соответствии TcR Т-хелпера с презентированным антигеном на поверхности АПК.

Ш Второй и последующие информационные сигналы обусловлены корецепторными взаимодействиями Т-хелпера с АПК (включая действие на Т-хелпер синтезируемого макрофагом интерлейкина-1).

v Эти информационные сигналы инициируют внутри Т-хелпера определенные биохимические реакции.

v Продукты этих биохимических реакций активируют транскрипцию определенных генов.

v Белки, синтез которых детерминируется этими генами, обуславливают пролиферацию клона Т-хелпера (происходит так называемая экспансия клона).

v Практически параллельно начинаются процессы додиференцировки Т-хелперов.

v Во-первых, синтезируются определенные цитокины.

Ш Для активации Т-киллеров (цитотоксических лимфоцитов).

Ш Для активации иммунного воспаления (т.е. для «нанимания» осуществляющих его лейкоцитов).

v Во-вторых, на Т-хелперах данного клона появляются (экспрессируются) специфические мембранные молекулы.

Ш Рецепторы для активационных цитокинов, благодаря которым Т-хелперы резко усиливают свою чувствительность к «сигналам активации».

Ш Других молекул межклеточного взаимодействия.

5. Действие активационных цитокинов

Активационные цитокины синтезируются всеми клетками, участвующими в иммунном ответе. При клеточном иммунном ответе это АПК, Т-хелперы, цитотоксические лимфоциты, лейкоциты воспалительной реакции. В таком «перекрестном» действии иммунокомпетентных клеток и их партнеров проявляется, в числе прочего, кооперативный механизм действия иммунной системы (Рис. 5)

v Эти цитокины вызывают активацию Т-киллеров, принимающих участие в эффекторном звене клеточного иммунного ответа.

v Кроме этого, активационные цитокины стимулируют развитие в зоне нахождения причинного антигена воспалительной реакции, которая, наряду с действием Т-киллеров, и олицетворяет собой результат клеточного иммунного ответа.

Рис. 5. Схема взаимодействия клеток в ходе клеточного иммунного ответа (по Воробьеву А. А., 2002 г.)

6. Эффекторное звено клеточного иммунного ответа

Как уже указывалось, эффекторным звеном клеточного иммунного ответа является иммунное воспаление вкупе с цитотоксической активностью Т-киллеров.

v Воспалительная реакция является нормальной защитной реакцией макроорганизма на проникновение в него микроба, поэтому само по себе воспаление является признаком наличия инфекционного процесса (хотя в редких случаях и может развиться так называемое асептическое воспаление). Термин «иммунное воспаление», которым обозначается одна из двух основных сторон эффекторного звена клеточного иммунного ответа, означает, что воспалительная реакция организована именно иммунной системой в помощь активированным в ходе иммунного ответа цитотоксическим лимфоцитам. Закономерности развития воспалительной реакции разбираются в курсе патологической физиологии.

v Что же касается механизмов уничтожения клеток, несущих чужеродный антиген (клеток-мишеней), Т-киллерами (цитотоксическими лимфоцитами), то они сводятся к двум основным процессам.

v Это, во-первых, внеклеточная цитотоксичность, осуществляемой перфоринами.

Ш Перфорин представляет собой особый протеин. В гранулах цитотоксических лимфоцитах он находится в виде ра

Ш творимого белка-предшественника.

Ш Будучи секретирован Т-киллером, перфорин в течение нескольких секунд полимеризуется в мембране клетки-мишени (липофильные участки наружу, гидрофобные — внутрь клетки) с образованием поры диаметром 16 нм. В результате клетка-мишень разрушается в результате осмотического лизиса (Рис. 6).

Рис. 6 Осмотический лизис клетки-мишени как результат воздействия на нее перфоринов, синтезированных цитотоксическими лимфоцитами

v Во-вторых, запуск в клетках-мишенях процесса апоптоза (генетически запрограммированной гибели клеток без образования токсических продуктов распада). Цитотоксические лимфоциты включают апоптоз в клетке-мишени двумя путями.

Ш Через мембранную пору, сформированную перфорином, внутрь клетки-мишени проникают секретируемые цитотоксическим лимфоцитом гранзимы (сериновые протеазы), которые активируют в клетке-мишени каспазы (особые ферменты — цистеиновые протеазы), которые в свою очередь активируют эндонуклеазы, осуществляющие фрагментацию ДНК (кариорексис) (Рис. 7), вслед за чем происходит выпочковывание апоптозных телец (фрагментов, окруженных мембраной) и распад на них клетки без формирования воспалительной реакции (т.е. продукты распада клетки не являются токсичными для макроорганизма) (Рис. 8).

Рис. 7. Дефрагментация ДНК при апоптозе

Рис 8. Процесс апоптоза

Ш Взаимодействие комплекса [TCR + CD3] с MHC-I на поверхности клетки-мишени приводит к включению в геноме ЦТЛ механизма транскрипции гена, детерминирующего синтез Fas-лиганда, который затем экспрессируется на поверхности ЦТЛ. На поверхности клетки-мишени находится рецептор для Fas-лиганда — Fas-белок. Специфическое связывание Fas-белка с Fas-лигандом активизирует Fas-белок, который, в свою очередь запускает процесс активации каспаз (Рис. 9).

Рис. 9. Запуск Т-киллером апоптоза клетки-мишени вследствие экспрессии на нем Fas-лиганда и специфического взаимодействия последнего с Fas-рецептором (Fas-белком) на поверхности клетки-мишени

Ш На организацию сигнала к апоптозу для клетки-мишени цитотоксическому лимфоциту требуется не более 5 минут, после чего он физически переходит к другой клетке-мишени. Т. е. ЦТЛ является серийным киллером (Рис. 10).

Рис. 10. Серийный убийца — цитотоксический лимфоцит (Т-киллер)

(на рисунке видно, что на поверхности клетки-мишени — например, клетки, инфицированной вирусом — меняется «репертуар» рецепторных молекул, что и делает возможным прикрепление к ней Т-киллера с последующим запуском описанных выше путей внеклеточной цитотоксичности последнего)

Ш После завершения апоптоза происходит своеобразная «уборка» образовавшихся продуктов распада клетки, в которой участвуют макрофаги и дендритные клетки.

v Макрофаги фагоцитируют апоптозные тельца.

v Дендритные клетки играют двоякую роль.

Ш С одной стороны, они поглощают апоптозные тельца макрофагоцитозом.

Ш С другой стороны, дендритные клетки способны индуцировать иммунный ответ на компоненты апоптозных телец.

Заключение

Завершающие процессы эффективного клеточного иммунного ответа

Эффективный иммунный ответ приводит к элиминации (т.е. уничтожению) причинного антигена. С этого момента организм начинает «гасить» иммунологическую реакцию, чтобы не допустить перенапряжения иммунной системы, в частности — дефицита лимфоцитов (так как продолжительность жизни активированных лимфоцитов не велика). События развиваются в двух направлениях.

v Организовывается супрессия (т.е. подавление) иммунного ответа. Этот процесс осуществляет, в частности, специальная субпопуляция цитотоксических лимфоцитов — Т-супрессоры.

Ш Происходит гибель активированных клеток. Механизмы этой гибели аналогичны тем, которые разбирались в разделе 37.6. Б, поскольку на этот раз активированные в ходе иммунного ответа клетки сами являются мишенью действия ЦТЛ.

Ш Наряду с этим, путем синтеза соответствующих цитокинов, происходит ингибиция активности активированных в ходе иммунного ответа клеток.

v Одновременно появляются клетки иммунологической памяти. Это долгоживущие и не до конца дифференцированные Т-лимфоциты, которые при повторном контакте с причинным антигеном обуславливают развития вторичного иммунного ответа. В отличие от первичного (т.е. в ответ на первый контакт с причинным антигеном), вторичный иммунный ответ развивается значительно быстрее, так как начинается не с одного клона недифференцированных клеток, а со сравнительно многочисленного пула клеток, уже прошедших первые стадии дифференцировки.

Список литературы

1. Иммунология. А. Ройт, Дж. Бростофф, Д. Мейл, Хаитов Р. М., Игнатьева Г. А., Сидорович И. Г., Галактионов В. Г. 2000

2. Регуляция иммунного ответа. Кульберг А. Я. М. :" Медицина", 1986.

3. Иммунология. Шляхов Э. Н., Андриеш Л. П. — Кишинев: Штиинца, 1985.

4. Ветеринарная микробиология и иммунология. Госманов Р. Г., Кисленко В. Н., Колычев Н. М.

r.bookap.info

Читать реферат по биологии: "Клеточный иммунный ответ"

(Назад) (Cкачать работу)

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИИ ИМЕНИ К.И.СКРЯБИНА»

Реферат

на тему: Клеточный иммунный ответ

Кафедра Физиологии животных

Фирсова Наталия. 10 гр.2 ФВМ СодержаниеВведение

. Основные этапы клеточного иммунного ответа

. Процессинг антигена

. Презентация процессированного антигена

. Активация Т-хелпера первого типа

. Действие активационных цитокинов

. Эффекторное звено клеточного иммунного ответа

Заключение Введение Клеточный иммунный ответ (cellular immune response) [лат. immunis - свободный, избавленный от чего-либо] - иммунный ответ организма на появление антигенов, осуществляемый Т-лимфоцитами (Т-клетками). Эти иммунные клетки созревают в тимусе (поэтому так и названы) и по своей функции делятся на цитотоксические Т-клетки и Т-хелперы. В первоначальном распознавании антигена рецепторами Т-клеток принимают участие антигенпрезентирующие клетки. Активность Т-клеток направлена в первую очередь против зараженной вирусом клетки организма, а также на защиту от грибов и паразитов. Т-клетки принимают также активное участие в процессе отторжения чужеродной ткани. Основной механизм элиминации чужеродных или инфицированных клеток цитотоксическими Т-клетками осуществляется за счет синтеза и секреции белков Fas-лигандов, обеспечивающих активацию апоптоза клеток-мишеней; Т-хелперы участвуют в регуляции и формировании как клеточного, так и гуморального иммунного ответа. 1. Основные этапы клеточного иммунного ответа

клеточный иммунный антиген

При клеточном иммунном ответе деструкцию и элиминацию причинного антигена осуществляют цитотоксические лимфоциты (ЦТЛ) и активированные иммунной системой («нанятые» ею) лейкоциты воспалительной реакции. Основные этапы клеточного иммунного ответа следующие (в кратком виде они приведены на рис. 1):

v взаимодействие с антигеном антигенпрезентирующей клетки (АПК), чаще - дендритной клетки или макрофага,

v процессинг антигена в АПК,

v презентация процессированного антигена антигенпрезентирующей клеткой Т-хелперу (CD4-клетке),

v активация Т-хелперов первого типа и синтез ими активационных цитокинов (ИЛ-2 и др.),

v действие активационных цитокинов, проявляющаяся в активации и пролиферации соответствующего клона Т-киллера, а также в активации («нанимании») лейкоцитов воспалительной реакции,

v эффекторное звено клеточного иммунного ответа - уничтожение клеток, несущих комплекс [чужеродный пептид + МНС-I] ЦТЛ (Т-киллерами), а также развитие иммунного воспаления, осуществляемое «нанятыми» лейкоцитами,

v завершающие процессы (в случае успешной деструкции и элиминации причинного антигена, т.е. эффективного иммунного ответа) - супрессия иммунного ответа вследствие гибели активированных клеток, а также ингибиции их активности, и появление клеток иммунологической памяти (долгоживущих и не до конца дифференцированных Т-лимфоцитов).

Рис. 1. Общая схема клеточного иммунного ответа . Процессинг антигена Этим термином обозначаются те изменения, которые происходят с антигеном внутри антигенпрезентирующей клетки (Рис.2).

Рис.2. Процессинг и презентация антигена

. Процессинг начинается с поглощения антигена антигенпрезентирующей клеткой.. Затем происходит частичная деградация антигена с вычленением эпитопов.. После этого в цитоплазме АПК каждый вычлененный эпитоп соединяется с молекулой МНС и образуется «процессированный антиген» - так называется комплекс [эпитоп + МНС]. . Презентация процессированного антигена Вывод комплекса [эпитоп + МНС] на поверхностную мембрану антигенпрезентирующей клетки называется презентацией антигена, а сам этот комплекс обозначается как презентированный антиген (Рис.3).

А. Комплекс [эпитоп + МНС-II] презентируется Т-хелперам (CD4-лимфоцитам).

Б. Комплекс [эпитоп + МНС-I] презентируется Т-киллерам (CD8-лимфоцитам).

Рис. 3. Взаимодействие рецепторных и корецепторных молекул при презентации АПК процессированного антигена Т-киллеру (слева) и Т-хелперу (справа). 4. Активация Т-хелпера первого типа Дивергенция иммунного ответа, т.е. выбор пути его преимущественного осуществления -клеточного или гуморального, осуществляется посредством выбора соответствующего типа Т-хелпера, активируемого антигенпрезентирующей клеткой. Точнее, выбора того пути активации, который будет избран для неактивного Т-хелпера (так называемого «нулевого Т-хелпера» - Th0). В случае клеточного иммунного ответа нулевой Т-хелпер активируется и дифференцируется в Т-хелпер первого типа (Th2), а в случае гуморального иммунного ответа - в Т-хелпер второго типа (Th3). При этом алгоритм активации Т-хелперов обоего типа практически идентичен, разница заключается лишь в конкретном наборе цитокинов, продуцируемых активированным Т-хелпером и, соответственно, в тех дальнейших событиях, которые этими цитокинами обуславливаются. Поэтому разбираемый ниже процесс активации Т-хелпера первого типа можно рассматривать и как алгоритм активации Т-хелпера второго типа.

v Процесс активации Т-хелпера начинается с получения им информационных сигналов от антигенпрезентирующей клетки.

Ø Первый информационный сигнал обусловлен контактом при полном соответствии TcR Т-хелпера с презентированным антигеном на поверхности АПК.

Ø Второй и последующие информационные сигналы обусловлены корецепторными взаимодействиями Т-хелпера с АПК (включая действие на Т-хелпер синтезируемого макрофагом интерлейкина-1).

v Эти информационные сигналы инициируют внутри Т-хелпера определенные биохимические реакции.

v Продукты этих биохимических реакций активируют транскрипцию определенных генов.

v Белки, синтез которых детерминируется этими генами, обуславливают пролиферацию клона Т-хелпера (происходит так называемая экспансия клона).

v Практически параллельно начинаются процессы додиференцировки Т-хелперов.

v Во-первых, синтезируются определенные цитокины.

Ø Для активации Т-киллеров (цитотоксических лимфоцитов).

Ø Для активации иммунного воспаления (т.е. для «нанимания» осуществляющих его лейкоцитов).

v Во-вторых, на Т-хелперах данного клона появляются (экспрессируются) специфические мембранные молекулы.

Ø Рецепторы для активационных цитокинов, благодаря которым Т-хелперы резко усиливают свою чувствительность к «сигналам активации».

Ø Других молекул межклеточного взаимодействия. . Действие активационных цитокинов Активационные цитокины синтезируются всеми клетками, участвующими в иммунном ответе. При клеточном иммунном ответе это АПК, Т-хелперы, цитотоксические лимфоциты, лейкоциты воспалительной реакции. В таком «перекрестном» действии иммунокомпетентных клеток и их партнеров проявляется, в числе прочего, кооперативный механизм действия иммунной системы (Рис.5)

v Эти цитокины вызывают активацию Т-киллеров, принимающих участие в эффекторном звене клеточного иммунного ответа.

v Кроме этого, активационные цитокины стимулируют развитие в зоне нахождения причинного антигена воспалительной реакции, которая, наряду с действием Т-киллеров, и олицетворяет собой результат клеточного иммунного ответа.

Рис. 5. Схема взаимодействия клеток в ходе клеточного иммунного ответа (по Воробьеву А.А., 2002 г.) . Эффекторное звено клеточного иммунного ответа Как уже указывалось, эффекторным звеном клеточного иммунного ответа является иммунное воспаление вкупе с цитотоксической активностью Т-киллеров.

v Воспалительная реакция является нормальной защитной реакцией макроорганизма на проникновение в него микроба, поэтому само по себе воспаление является признаком наличия инфекционного процесса (хотя в редких случаях и может развиться так называемое асептическое воспаление). Термин «иммунное воспаление», которым обозначается одна из двух основных сторон эффекторного звена клеточного иммунного ответа, означает, что воспалительная реакция организована именно иммунной системой в помощь активированным в ходе иммунного ответа цитотоксическим лимфоцитам. Закономерности развития воспалительной реакции разбираются в курсе

referat.co

Клеточный иммунный ответ — реферат

В регуляции антителообразования участвуют различные субпопуляции Тх-клеток

Некоторые наблюдения, касающиеся регуляции синтеза IgE-антител, можно объяснить тем, что Тх-клетки CD4+ разных субпопуляций продуцируют разные цитокины. Между отдельными субпопуляциями Тх-клеток существует взаимосвязь в виде перекрестной регуляции их активности: секретируемый Txl-клетками ИФу способен ин-гибировать реактивность Тх2-лимфоцитов; ИЛ-10, образуемый Тх2-клетками, понижает экспрессию молекул В7 и ИЛ-12 антигенпрезенти-руюшими клетками, что в свою очередь ингибирует активацию Txl-лимфоцитов. Кроме того, на экспрессию высокоаффинного рецептора ИЛ-12, необходимого для развития Тх1-кле-ток, влияет баланс цитокинов. Высокоаффинный ИЛ-12Р содержит в своей структуре две цепи, вА и в2, причем обе они вместе экспрессируются только клетками Txl. Цепь в 1 имеют и Txl-, и Тх2-лимфоциты, а экспрессию в2-херр индуцирует ИФуи ингибирует ИЛ-4. На развитие субпопуляций Т-клеток оказывает также влияние ИФа, который благоприятствует формированию субпопуляций Txl-лимфоцитов даже в присутствии ИЛ-4 и в условиях нейтрализации ИЛ-12. Таким образом, преимущественная активация Txl- или Тх2-клеток может приводить к иммунному отклонению – избирательному развитию эффекторного ответа определенного типа. Такой избирательный сдвиг ответа может быть использован в терапии аутоиммунных и аллергических заболеваний.

Адоптивным переносом Т-клеток CD8+ можно вызвать резистентность и толерантность

Установлено, что Т-клетки CD8+ также регулируют иммунный ответ. В селезенке животных, у которых индуцировали толерантность к ОБМ путем перорального введения антигена, были обнаружены Т-лимфоциты CD8+, способные при адоптивном переносе создавать у реципиентов резистентность к ЭАЭ. Эти Т-клетки не только супрессируют Т-клеточный ответ на ОБМ in vitro, но могут также вызывать эффект «подавления свидетеля» в отношении других, неродственных антигенов. Предположительно данный эффект опосредован ФЦСв.

Регуляция иммунного ответа Тх2-клетками CD4+ представляет собой нормальный физиологический процесс

Роль регуляторных эффектов, опосредованных Т-клетками CD4+ или CD8+, в обычных физиологических условиях остается под вопросом. Однако обнаружение в норме у животных Т-лимфоцитов CD4+, способных предупреждать развитие аутоиммунитета, свидетельствует об их значении в поддержании нормального гомеостаза. Кроме того, для крысы и мыши установлено, что после удаления Тх2-клеток CD4+, продуцирующих в обычных условиях ИЛ-4 и ИЛ-10, нарушается регуляция иммунного ответа. Этот факт убедительно доказывает, что регуляция иммунного ответа, осуществляемая Тх2-лимфоцитами CD4, представляет собой нормальный физиологический процесс, а не артефакт. По имеющимся данным, при возникновении колита у мышей регулирующую роль в развитии патологического процесса может играть ФЦСв. Это согласуется с результатами опытов по изучению колита у мышей, лишенных гена ФЦСв методом генного нокаута.

Идиотипическая модуляция иммунного ответа

Толерантность к собственным антигенам развивается в онтогенезе. Однако в неонанальный период уникальные связывающие участки антигенспецифичных рецепторов на В- и Т-клетках слишком малочисленны, чтобы индуцировать толерантность. То же самое относится к антителам: хотя они присутствуют в сыворотке крови, толерантность развивается только к их Fc-фрагментам, поскольку лишь они имеются в достаточной концентрации; толерантности к детерминантам легких и тяжелых цепей, ответственным за связывание специфических антигенов, не возникает. Таким образом, индивидуальные Т-клеточные рецепторы и иммуноглобулины являются иммуногенными за счет этих уникальных последовательностей, называемых илиотипами. Антитела, образующиеся против антигенсвязывающих центров, способны влиять на результат иммунного ответа.

Идиотипические детерминанты могут кодироваться гаметными генами V-областей или возникать в результате рекомбинаций и мутаций, обусловливающих образование функционально активных генов V-областей иммуноглобулинов. Иммуногенные эпитопы в самом связывающем центре или расположенные вокруг него называют идиотопами. Известным иммунологом Йерне выдвинута гипотеза о существовании в организме иммунной сети, внутри которой взаимодействия осуществляются путем распознавания идиотипов. Согласно этим представлениям, образующиеся к антигену антитела в свою очередь вызывают направленный против них антиидиотипический ответ. Эта гипотеза концептуально привлекательна, однако роль такого рола идиотипической сети в регуляции нормального иммунного ответа остается предметом горячих споров.

Идиотипические взаимодействия могут усиливать или подавлять гуморальный иммунный ответ

Получены убедительные доказательства в пользу того, что антиидиотипические антитела могут влиять на воспроизведение распознаваемых идиотипов при иммунном ответе. Так, если мышам линии C57BL/6 ввести гаптен нитрофенол, они продуцируют в основном антитела немногих определенных идиотипов, например идиотипа 146. Антиидиотипические антитела против этих антител могут усиливать или подавлять образование идиотипа 146 в ответ на последующую инъекцию З Ц вместе с белком-носителем. Наблюдаемый эффект зависит от количества вводимых антиидиотипических антител и является идиотипспецифичным, поскольку общий уровень антител против НФ изменяется мало. Наиболее важно отметить, что применявшиеся концентрации антиидиотипов не выходят за пределы нормальных физиологических значений для антител, несущих данный идиотип, и это позволяет предполагать, что илиотипическая регуляция может осуществляться in vivo. Подобные наблюдения сделаны и при исследовании других идиотипических систем.

Драматические последствия имеет введение антиидиотипических антител новорожденным животным, когда возникающий эффект может сохраняться пожизненно. Так, способность мышей отвечать на фосфорилхолин резко снижается, если в неонатальный период животные получали антиидиотипические антитела к Т15. Состояние сниженной реактивности сохраняется в течение многих месяцев. У таких мышей при последующем введении специфического антигена доминирует продукция иммуноглобулинов, не имеющих идиотипа Т15.

Нейроэндокринная регуляция иммунного ответа

Уже давно известно, что стрессовые ситуации могут служить причиной подавления иммунных функций организма, например снижения его способности преодолевать инфекции. Имеются многочисленные данные, указывающие на взаимодействие между нервной, эндокринной и иммунной системами. В общем виде два основных пути, посредством которых процессы, происходящие в центральной нервной системе, могут отражаться на иммунной функции, состоят в следующем.

• Большая часть лимфоидных тканей имеет прямую симпатическую иннервацию – как кровеносных сосудов, проходящих через лимфоидную ткань, так и непосредственно самих лимфоцитов.

• Нервная система прямо или опосредованно контролирует секрецию различных гормонов, в частности кортикостероидов, гормона роста, тироксина и адреналина.

Лимфоциты экспрессируют рецепторы для многих гормонов, медиаторов и нейропептидов, включая рецепторы для стероидов, катехолами-нов, энкефалинов, эндорфинов, вещества С и вазоактивного интестинального пептида. Степень экспрессии рецепторов и клеточная реактивность варьируют у различных популяций лимфоцитов и моноцитов, в связи с чем эффект разных медиаторов также варьирует в зависимости от условий. Однако применительно к иммунной системе особое значение имеет регуляция, опосредованная кортикостероидами, эндорфинами и энкефалинами – агентами, которые высвобождаются при стрессе и обладают иммуносупрессивным действием in vivo. Эффекты эндорфинов in vitro существенно различаются в зависимости от экспериментальной системы и дозы; в одних дозах они оказывают супрессивное влияние, в других – усиливают иммунный ответ. Однако одним из важных факторов, регулирующих иммунный ответ по механизму обратной связи, служат, несомненно, кортикостероиды. Установлено, что сами лимфоциты способны реагировать на кортико-тропин-рилизинг-гормон, синтезируя собственный АКТГ, который в свою очередь индуцирует секрецию кортикостероидов.

По имеющимся данным, кортикостероиды ингибируют продукцию цитокинов Txl-клетками, не влияя на Тх2-ответ. Кроме того, они индуцируют образование ФЦСв, который может подавлять иммунный ответ. Предполагается, что низким уровнем кортикостероидов в плазме у крыс линии Lewis обусловлена повышенная предрасположенность этих животных к возникновению различных аутоиммунных процессов: после индукции ЭАЭ спонтанное выздоровление крыс связано с повышением содержания в крови кортикостероидов; у адреналэктомированных животных выздоровления не происходит. Значение стероидов в предрасположенности к заболеванию продемонстрировано также на крысах линии PVG: в норме животные этой линии резистентны к ЭАЭ, однако становятся чувствительными к нему после адреналэктомии.

Взаимодействие между нейроэндокринной и иммунной системами не является однонаправленным. Установлено, что цитокины, в частности ИЛ-1 и ИЛ-6, действуют в обоих направлениях, играя роль модуляторов взаимодействия этих двух систем. Данные цитокины служат мощными стимуляторами продукции кортикостероидов надпочечниками благодаря своему влиянию на кортикотропин-рилизинг-гормон. Помимо того, что ИЛ-1 продуцируют макрофаги, а ИЛ-6 – Т-клетки, способностью к синтезу обоих этих цитокинов обладают нейроны и клетки глии, а также клетки, локализованные в гипофизе и надпочечниках. Это еще раз подчеркивает важную роль данных цитокинов как медиаторов двунаправленного действия при реакции организма на стресс.

Генетическая регуляция иммунного ответа

Хорошо известно, что разные индивиды неодинаково реагируют на один и тот же антиген. Результаты семейного анализа чувствительности к

Corynebacteriutn diphtheriae позволили предположить, что резистентность или чувствительность к инфекции может быть наследуемым признаком. В пользу этого свидетельствуют и данные, полученные на морских свинках разных линий, неодинаково резистентных к дифтерии; различия были определены как генетически детерминированные. В 1943 г. Фьёрд-Шайбель в исследованиях по селекции линий морских свинок с высокой и низкой иммунореактивностью продемонстрировал, что продукцию дифтерийного антитоксина контролирует один ген и она наследуется как доминантный менделевский признак. В этом исследовании впервые был установлен также доминантный тип наследования высокой иммунореактивности. В потомстве первого поколения, полученном от скрещивания животных с высокой иммунореактивностью, 90% особей продуцировали антитоксин, тогда как при скрещивании низкореагирующих свинок лишь в пятом поколении удалось получить 90% животных с низкой иммунореактивностью.

Способность отвечать на антиген зависит от гаплотипа МНС

Получение инбредных, или чистых, линий мышей позволило более глубоко исследовать влияние генетических факторов и окончательно доказать их роль в иммунологической реактивности. Мыши с различными гаплотипами МНС различаются по способности к гуморальному ответу на специфические антигены. Эта функция зависит от МНС-молекул класса II и специфична для каждого антигена: линия с высоким уровнем ответа на один антиген может на другие отвечать слабо. Гены МНС, как было установлено, выполняют наиболее важную роль в регуляции ответа на инфекционные агенты.

Не сцепленные с МНС гены также влияют на иммунный ответ

Достигнутые в последние годы в иммунологии значительные успехи – выяснение структуры молекул МНС классов I и II, изучение полиморфизма аминокислотных последовательностей молекул МНС и его значения для связывания пептидов, разработка молекулярных методов контроля за формированием репертуара Т-клеточных рецепторов и технологии получения трансгенных мышей – внесли вклад в выяснение того, каким образом генетические факторы влияют на иммунный ответ. К числу этих факторов относятся не только гены, сцепленные с МНС. Например, тяжелый комбинированный иммунодефицит обусловлен отсутствием гена рекомбиназы, а недостаточность адгезии лейкоцитов возникает вследствие мутаций гена, кодирующего субъединицу р2-интегрина, и вызванного ими нарушения экспрессии LFA-1, CR3 и CR4.

Иммунный ответ зависит от активации клонов лимфоцитов. Т-клетки распознают антиген только в том случае, если он презентирован им в виде комплекса антигенного пептида с антигенами МНС классов I или II. Поэтому, например, мышиные Тц-клет-ки CD8+, специфичные к гликопротеину ВЛХМ, способны лизировать лишь такие инфицированные вирусом клетки-мишени, которые получены от мышей, совместимых по МНС-антигенам класса I с донорами клеток-эффекторов. Способность к такому распознаванию развивается в онтогенезе.

Формирование репертуара периферических Т-лимфоцитов зависит как от разнообразных ау-тоантигенов, так и от способности Т-клеток связываться с собственными антигенами МНС. Способность пептида к образованию комплекса с молекулой МНС определяется последовательностью аминокислотных остатков ее пептилсвязывающего участка. Теперь мы знаем, что большая часть полиморфных аминокислотных остатков молекулы МНС локализована в ее пептидсвязывающей полости. Поэтому высокий полиморфизм аминокислотных последовательностей МНС-антигенов очень важен для связывания пептидов и вследствие этого для активации Т-клеток. Как установлено, при развитии в тимусе Т-клетки подвергаются селекции двух типов.

• Положительная селекция основана на взаимодействии ТкР с молекулами МНС на поверхности эпителиальных клеток корковой зоны тимуса.

• Отрицательная селекция происходит в результате высокоаффинного взаимодействия между ТкР и комплексом МНС–пептид, презентированным на клетках костномозгового происхождения в мозговой зоне тимуса.

пользовать этих животных для демонстрации положительной селекции. Данный ТкР идентифицируют при помощи антител, специфичных к нв8.

Различные молекулы МНС по-разному влияют на образование зрелых Т-клеток CD8+, экспрессирующих трансгенный ТкР. Положительная селекция Т-клеток CD8+ с трансгенным ТкР, содержащим \ф8-цепь, была зарегистрирована лишь у тех мышей, которые экспрессировали молекулу H-2Db. Таким образом, положительная селекция данного рецептора происходит только при экспрессии соответствующе-

Положительная селекция в тимусе означает отбор Т-клеток по способности распознавать антигены, презентированные в комплексе с собственными молекулами МНС

Первые исследования в этой области проводились по сложной схеме, включавшей тимэктомию, облучение, введение костного мозга и пересадку тимуса. Их результаты показали, что цитотоксические лимфоциты лизируют только клетки-мишени с такими же МНС-антигенами, какие экспрессируют клетки тимуса, в котором происходило развитие Т-клеток. Эти и другие данные позволяют предполагать, что созревающие Т-клетки «учатся» распознавать антигены только в контексте молекул МНС, с которыми они первоначально контактировали в тимусе.

referat911.ru

Реферат: "Клеточный иммунный ответ"

Выдержка из работы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИИ ИМЕНИ К.И. СКРЯБИНА»

Реферат

на тему: Клеточный иммунный ответ

Кафедра Физиологии животных

Фирсова Наталия. 10 гр.2 ФВМ

Содержание

Введение

1. Основные этапы клеточного иммунного ответа

2. Процессинг антигена

3. Презентация процессированного антигена

4. Активация Т-хелпера первого типа

5. Действие активационных цитокинов

6. Эффекторное звено клеточного иммунного ответа

Заключение

Введение

Клеточный иммунный ответ (cellular immune response) [лат. immunis -- свободный, избавленный от чего-либо] -- иммунный ответ организма на появление антигенов, осуществляемый Т-лимфоцитами (Т-клетками). Эти иммунные клетки созревают в тимусе (поэтому так и названы) и по своей функции делятся на цитотоксические Т-клетки и Т-хелперы. В первоначальном распознавании антигена рецепторами Т-клеток принимают участие антигенпрезентирующие клетки. Активность Т-клеток направлена в первую очередь против зараженной вирусом клетки организма, а также на защиту от грибов и паразитов. Т-клетки принимают также активное участие в процессе отторжения чужеродной ткани. Основной механизм элиминации чужеродных или инфицированных клеток цитотоксическими Т-клетками осуществляется за счет синтеза и секреции белков Fas-лигандов, обеспечивающих активацию апоптоза клеток-мишеней; Т-хелперы участвуют в регуляции и формировании как клеточного, так и гуморального иммунного ответа.

1. Основные этапы клеточного иммунного ответа

клеточный иммунный антиген

При клеточном иммунном ответе деструкцию и элиминацию причинного антигена осуществляют цитотоксические лимфоциты (ЦТЛ) и активированные иммунной системой («нанятые» ею) лейкоциты воспалительной реакции. Основные этапы клеточного иммунного ответа следующие (в кратком виде они приведены на рис. 1):

v взаимодействие с антигеном антигенпрезентирующей клетки (АПК), чаще — дендритной клетки или макрофага,

v процессинг антигена в АПК,

v презентация процессированного антигена антигенпрезентирующей клеткой Т-хелперу (CD4-клетке),

v активация Т-хелперов первого типа и синтез ими активационных цитокинов (ИЛ-2 и др.),

v действие активационных цитокинов, проявляющаяся в активации и пролиферации соответствующего клона Т-киллера, а также в активации («нанимании») лейкоцитов воспалительной реакции,

v эффекторное звено клеточного иммунного ответа — уничтожение клеток, несущих комплекс [чужеродный пептид + МНС-I] ЦТЛ (Т-киллерами), а также развитие иммунного воспаления, осуществляемое «нанятыми» лейкоцитами,

v завершающие процессы (в случае успешной деструкции и элиминации причинного антигена, т. е. эффективного иммунного ответа) — супрессия иммунного ответа вследствие гибели активированных клеток, а также ингибиции их активности, и появление клеток иммунологической памяти (долгоживущих и не до конца дифференцированных Т-лимфоцитов).

Рис. 1. Общая схема клеточного иммунного ответа

2. Процессинг антигена

Этим термином обозначаются те изменения, которые происходят с антигеном внутри антигенпрезентирующей клетки (Рис. 2).

Рис. 2. Процессинг и презентация антигена

A. Процессинг начинается с поглощения антигена антигенпрезентирующей клеткой.

B. Затем происходит частичная деградация антигена с вычленением эпитопов.

C. После этого в цитоплазме АПК каждый вычлененный эпитоп соединяется с молекулой МНС и образуется «процессированный антиген» — так называется комплекс [эпитоп + МНС].

3. Презентация процессированного антигена

Вывод комплекса [эпитоп + МНС] на поверхностную мембрану антигенпрезентирующей клетки называется презентацией антигена, а сам этот комплекс обозначается как презентированный антиген (Рис. 3).

А. Комплекс [эпитоп + МНС-II] презентируется Т-хелперам (CD4-лимфоцитам).

Б. Комплекс [эпитоп + МНС-I] презентируется Т-киллерам (CD8-лимфоцитам).

Рис. 3. Взаимодействие рецепторных и корецепторных молекул при презентации АПК процессированного антигена Т-киллеру (слева) и Т-хелперу (справа).

4. Активация Т-хелпера первого типа

Дивергенция иммунного ответа, т. е. выбор пути его преимущественного осуществления -клеточного или гуморального, осуществляется посредством выбора соответствующего типа Т-хелпера, активируемого антигенпрезентирующей клеткой. Точнее, выбора того пути активации, который будет избран для неактивного Т-хелпера (так называемого «нулевого Т-хелпера» — Th0). В случае клеточного иммунного ответа нулевой Т-хелпер активируется и дифференцируется в Т-хелпер первого типа (Th2), а в случае гуморального иммунного ответа — в Т-хелпер второго типа (Th3). При этом алгоритм активации Т-хелперов обоего типа практически идентичен, разница заключается лишь в конкретном наборе цитокинов, продуцируемых активированным Т-хелпером и, соответственно, в тех дальнейших событиях, которые этими цитокинами обуславливаются. Поэтому разбираемый ниже процесс активации Т-хелпера первого типа можно рассматривать и как алгоритм активации Т-хелпера второго типа.

v Процесс активации Т-хелпера начинается с получения им информационных сигналов от антигенпрезентирующей клетки.

Ш Первый информационный сигнал обусловлен контактом при полном соответствии TcR Т-хелпера с презентированным антигеном на поверхности АПК.

Ш Второй и последующие информационные сигналы обусловлены корецепторными взаимодействиями Т-хелпера с АПК (включая действие на Т-хелпер синтезируемого макрофагом интерлейкина-1).

v Эти информационные сигналы инициируют внутри Т-хелпера определенные биохимические реакции.

v Продукты этих биохимических реакций активируют транскрипцию определенных генов.

v Белки, синтез которых детерминируется этими генами, обуславливают пролиферацию клона Т-хелпера (происходит так называемая экспансия клона).

v Практически параллельно начинаются процессы додиференцировки Т-хелперов.

v Во-первых, синтезируются определенные цитокины.

Ш Для активации Т-киллеров (цитотоксических лимфоцитов).

Ш Для активации иммунного воспаления (т.е. для «нанимания» осуществляющих его лейкоцитов).

v Во-вторых, на Т-хелперах данного клона появляются (экспрессируются) специфические мембранные молекулы.

Ш Рецепторы для активационных цитокинов, благодаря которым Т-хелперы резко усиливают свою чувствительность к «сигналам активации».

Ш Других молекул межклеточного взаимодействия.

5. Действие активационных цитокинов

Активационные цитокины синтезируются всеми клетками, участвующими в иммунном ответе. При клеточном иммунном ответе это АПК, Т-хелперы, цитотоксические лимфоциты, лейкоциты воспалительной реакции. В таком «перекрестном» действии иммунокомпетентных клеток и их партнеров проявляется, в числе прочего, кооперативный механизм действия иммунной системы (Рис. 5)

v Эти цитокины вызывают активацию Т-киллеров, принимающих участие в эффекторном звене клеточного иммунного ответа.

v Кроме этого, активационные цитокины стимулируют развитие в зоне нахождения причинного антигена воспалительной реакции, которая, наряду с действием Т-киллеров, и олицетворяет собой результат клеточного иммунного ответа.

Рис. 5. Схема взаимодействия клеток в ходе клеточного иммунного ответа (по Воробьеву А. А., 2002 г.)

6. Эффекторное звено клеточного иммунного ответа

Как уже указывалось, эффекторным звеном клеточного иммунного ответа является иммунное воспаление вкупе с цитотоксической активностью Т-киллеров.

v Воспалительная реакция является нормальной защитной реакцией макроорганизма на проникновение в него микроба, поэтому само по себе воспаление является признаком наличия инфекционного процесса (хотя в редких случаях и может развиться так называемое асептическое воспаление). Термин «иммунное воспаление», которым обозначается одна из двух основных сторон эффекторного звена клеточного иммунного ответа, означает, что воспалительная реакция организована именно иммунной системой в помощь активированным в ходе иммунного ответа цитотоксическим лимфоцитам. Закономерности развития воспалительной реакции разбираются в курсе патологической физиологии.

v Что же касается механизмов уничтожения клеток, несущих чужеродный антиген (клеток-мишеней), Т-киллерами (цитотоксическими лимфоцитами), то они сводятся к двум основным процессам.

v Это, во-первых, внеклеточная цитотоксичность, осуществляемой перфоринами.

Ш Перфорин представляет собой особый протеин. В гранулах цитотоксических лимфоцитах он находится в виде ра

Ш творимого белка-предшественника.

Ш Будучи секретирован Т-киллером, перфорин в течение нескольких секунд полимеризуется в мембране клетки-мишени (липофильные участки наружу, гидрофобные — внутрь клетки) с образованием поры диаметром 16 нм. В результате клетка-мишень разрушается в результате осмотического лизиса (Рис. 6).

Рис. 6 Осмотический лизис клетки-мишени как результат воздействия на нее перфоринов, синтезированных цитотоксическими лимфоцитами

v Во-вторых, запуск в клетках-мишенях процесса апоптоза (генетически запрограммированной гибели клеток без образования токсических продуктов распада). Цитотоксические лимфоциты включают апоптоз в клетке-мишени двумя путями.

Ш Через мембранную пору, сформированную перфорином, внутрь клетки-мишени проникают секретируемые цитотоксическим лимфоцитом гранзимы (сериновые протеазы), которые активируют в клетке-мишени каспазы (особые ферменты — цистеиновые протеазы), которые в свою очередь активируют эндонуклеазы, осуществляющие фрагментацию ДНК (кариорексис) (Рис. 7), вслед за чем происходит выпочковывание апоптозных телец (фрагментов, окруженных мембраной) и распад на них клетки без формирования воспалительной реакции (т.е. продукты распада клетки не являются токсичными для макроорганизма) (Рис. 8).

Рис. 7. Дефрагментация ДНК при апоптозе

Рис 8. Процесс апоптоза

Ш Взаимодействие комплекса [TCR + CD3] с MHC-I на поверхности клетки-мишени приводит к включению в геноме ЦТЛ механизма транскрипции гена, детерминирующего синтез Fas-лиганда, который затем экспрессируется на поверхности ЦТЛ. На поверхности клетки-мишени находится рецептор для Fas-лиганда — Fas-белок. Специфическое связывание Fas-белка с Fas-лигандом активизирует Fas-белок, который, в свою очередь запускает процесс активации каспаз (Рис. 9).

Рис. 9. Запуск Т-киллером апоптоза клетки-мишени вследствие экспрессии на нем Fas-лиганда и специфического взаимодействия последнего с Fas-рецептором (Fas-белком) на поверхности клетки-мишени

Ш На организацию сигнала к апоптозу для клетки-мишени цитотоксическому лимфоциту требуется не более 5 минут, после чего он физически переходит к другой клетке-мишени. Т. е. ЦТЛ является серийным киллером (Рис. 10).

Рис. 10. Серийный убийца — цитотоксический лимфоцит (Т-киллер)

(на рисунке видно, что на поверхности клетки-мишени — например, клетки, инфицированной вирусом — меняется «репертуар» рецепторных молекул, что и делает возможным прикрепление к ней Т-киллера с последующим запуском описанных выше путей внеклеточной цитотоксичности последнего)

Ш После завершения апоптоза происходит своеобразная «уборка» образовавшихся продуктов распада клетки, в которой участвуют макрофаги и дендритные клетки.

v Макрофаги фагоцитируют апоптозные тельца.

v Дендритные клетки играют двоякую роль.

Ш С одной стороны, они поглощают апоптозные тельца макрофагоцитозом.

Ш С другой стороны, дендритные клетки способны индуцировать иммунный ответ на компоненты апоптозных телец.

Заключение

Завершающие процессы эффективного клеточного иммунного ответа

Эффективный иммунный ответ приводит к элиминации (т.е. уничтожению) причинного антигена. С этого момента организм начинает «гасить» иммунологическую реакцию, чтобы не допустить перенапряжения иммунной системы, в частности — дефицита лимфоцитов (так как продолжительность жизни активированных лимфоцитов не велика). События развиваются в двух направлениях.

v Организовывается супрессия (т.е. подавление) иммунного ответа. Этот процесс осуществляет, в частности, специальная субпопуляция цитотоксических лимфоцитов — Т-супрессоры.

Ш Происходит гибель активированных клеток. Механизмы этой гибели аналогичны тем, которые разбирались в разделе 37.6. Б, поскольку на этот раз активированные в ходе иммунного ответа клетки сами являются мишенью действия ЦТЛ.

Ш Наряду с этим, путем синтеза соответствующих цитокинов, происходит ингибиция активности активированных в ходе иммунного ответа клеток.

v Одновременно появляются клетки иммунологической памяти. Это долгоживущие и не до конца дифференцированные Т-лимфоциты, которые при повторном контакте с причинным антигеном обуславливают развития вторичного иммунного ответа. В отличие от первичного (т.е. в ответ на первый контакт с причинным антигеном), вторичный иммунный ответ развивается значительно быстрее, так как начинается не с одного клона недифференцированных клеток, а со сравнительно многочисленного пула клеток, уже прошедших первые стадии дифференцировки.

Список литературы

1. Иммунология. А. Ройт, Дж. Бростофф, Д. Мейл, Хаитов Р. М., Игнатьева Г. А., Сидорович И. Г., Галактионов В. Г. 2000

2. Регуляция иммунного ответа. Кульберг А. Я. М. :" Медицина", 1986.

3. Иммунология. Шляхов Э. Н., Андриеш Л. П. — Кишинев: Штиинца, 1985.

4. Ветеринарная микробиология и иммунология. Госманов Р. Г., Кисленко В. Н., Колычев Н. М.

referat.bookap.info

Смотрите также

• 
  Кавказские минеральные воды реферат
• 
  Золотое правило накопления реферат
• 
  Европейское экономическое сообщество реферат
• 
  Динамика развития общества реферат
• 
  Гомеопатия в стоматологии реферат
• 
  Гнойничковые заболевания кожи реферат
• 
  Гитара реферат 2 класс
• 
  Гелий реферат по химии
• 
  Виды информационного поиска реферат
• 
  Великие портретисты прошлого реферат
• 
  Бульон фюме консоме реферат