Феномен иммунологической памяти при вакцинации. Механизмы формирова­ния иммунологической памяти

основана на
наличии Т- и В-клеток памяти, которые
образуются при первичном введении антигена
(первичном иммунном ответе). Клетки памяти
быстро
пролиферируют
под
влиянием
специфического антигена: появляется большая
популяция эффекторных клеток, увеличивается
синтез антител и цитокинов. За счет клеток
памяти более быстро и эффективно удаляются
повторно введенные антигены (при вторичном
иммунном ответе).

При
вторичном
иммунном
ответе
значительно
возрастает
скорость
образования, количество и аффинность IgG.
Иммунологическая память при некоторых
инфекциях (оспа, корь и др.) может
сохраняться годами и пожизненно.

Феномен
иммунологической памяти широко
используется в практике вакцинации людей
для создания напряженного иммунитета и
поддержания его длительное время на
защитном уровне. Осуществляют это 2-3кратными
прививками
при
первичной
вакцинации и периодическими повторными
введениями
вакцинного
препарата
-
ревакцинациями.
Однако феномен иммунологической памяти
имеет и отрицательные стороны. Например,
повторная попытка трансплантировать уже
однажды
отторгнутую
ткань
вызывает
быструю и бурную реакцию - криз
отторжения.

Иммунологическая
толерантность -
отсутствие иммунного ответа при наличии в
организме
антигенов
(толерогенов),
досгупных
лимфоцитам.
Наиболее
толерогенными являются растворимые
антигены, так как не вызывают у
антигенпрезентирующих клеток экспрессию
соответствующих
костимулирующих
молекул для иммунного ответа.

В
отличие
от
иммуносупрессии
иммунологическая
толерантность
предполагает изначальную ареактивность
иммунокомпетентных
клеток
к
определенному антигену

Иммунологическую
толерантность
вызывают антигены, которые получили
название толерогены. Ими могут быть
практически
все
вещества,
однако
наибольшей толерогенностью обладают
полисахариды.

Иммунологическая
толерантность бывает
врожденной и приобретенной.
Примером
врожденной толерантности
является отсутствие реакции иммунной
системы на свои собственные антигены.

Приобретенную
толерантность можно создать,
вводя в организм вещества, подавляющие
иммунитет (иммунодепрессанты), или же путем
введения антигена в эмбриональном периоде
или в первые дни после рождения индивидуума.
Приобретенная толерантность может быть
активной и пассивной.
Активная
толерантность создается путем
введения в организм толерогена, который
формирует специфическую толерантность.
Пассивную
толерантность можно вызвать
веществами, тормозящими биосинтетическую
или
пролиферативную
активность
иммунокомпетентных
клеток
(антилимфоцитарная сыворотка, цитостатики и
пр.).

Иммунологическая
толерантность отличается
специфичностью - она направлена к строго
определенным
антигенам.
По
степени
распространенности
различают
поливалентную
и
расщепленную
толерантность.
Поливалентная
толерантность возникает
одновременно
на
все
антигенные
детерминанты, входящие в состав конкретного
антигена.
Для
расщепленной, или моновалентной,
толерантности характерна избирательная
невосприимчивость
каких-то
отдельных
антигенных детерминант.

Степень
проявления
иммунологической
толерантности существенно зависит от ряда
свойств макроорганизма и толерогена. Так, на
проявление толерантности влияет возраст и
состояние иммунореактивности организма.

Иммунологическую
толерантность легче
индуцировать в эмбриональном периоде
развития и в первые дни после рождения,
лучше всего она проявляется у животных со
сниженной
иммунореактивностью
и
с
определенным генотипом.

Иммунологическая
толерантность развивается
по следующим направлениям: делеция клона
лимфоцитов,
связавших
антиген
своими
рецепторами и (вместо активации) погибающих
в результате сигнала на апоптоз; анергия клона
лимфоцитов
из-за
отсутствия
активации
лимфоцитов, связавших антиген своими Т- или
В-клеточными рецепторами. Т-лимфоцит не
отвечает на антиген, если при его представлении
у антиген презентирующей клетки не
экспрессируются стимулирующие молекулы В7
(CD8O и CD86).

Важное значение в индукции иммунологической
толерантности
имеют
доза
антигена
и
продолжительность его воздействия.
Различают
высокодозовую и низкодозовую
толерантность.
Высокодозовую
толерантность
вызывают
введением
больших
количеств
высококонцентрированного антигена. При этом
наблюдается прямая зависимость между дозой
вещества и производимым им эффектом.
Низкодозовая
толерантность,
наоборот,
вызывается
очень
малым
количеством
высокогомогенного
молекулярного
антигена.
Соотношение «доза-эффект» в этом случае имеет
обратную зависимость.

Выделяют три наиболее вероятные причины
развития иммунологической толерантности:
Элиминация
из
организма
антигенспецифических клонов лимфоцитов.
Блокада
биологической
иммунокомпетентных клеток.
Быстрая
антителами.
нейтрализация
активности
антигена

Феномен
иммунологической толерантности
имеет большое практическое значение. Он
используется для решения многих важных
проблем медицины, таких как пересадка
органов
и
тканей,
подавление
аутоиммунных реакций, лечение аллергий и
других
патологических
состояний,
связанных с агрессивным поведением
иммунной системы.

Классификация аллергических реакций по патогенезу [по Джеллу и Кумбеу, 1968]

Тип реакции
Фактор
патогенеза
Механизм патогенеза
Клинический
пример
I,
IgE, lgG4
анафилактический (ГНТ)
Образование рецепторного Анафилаксия,
комплекса
IgE
(G4)-FcR анафилактический
тучных
клеток
и шок, поллинозы
базофилов→
Взаимодействие эпитопа
аллергена с рецепторным
комплексом→ Активация
тучных клеток и
базофилов→
Высвобождение медиаторов
воспаления и других
биологически активных
веществ
II,
IgM, IgG
цитотоксически
й (ГНТ)
Выработка цитотоксических
антител→
Активация
антителозависимого
цитолиза
Лекарственная
волчанка,
аутоиммунная
гемолитическая
болезнь,
аутоиммунная
тромбоцитопения

III,
IGM.IRG
иммунокомпле
ксный (ГНТ)
Образование избытка
иммунных комплексов→
Отложение иммунных
комплексов на базалъных
мембранах, эндотелии и в
соединительнотканной
строме→
Активация
антителозависимой
клеточно-опосредованной
цитотоксичности →
Запуск иммунного
воспаления
Сывороточная
болезнь, системные
заболевания
соединительной
ткани, феномен
Артюса, (легкое
фермера»
IV,
Т-лимфоциты
клеточно-опосредованный
(ГЗТ)
Сенсибилизация Тлимфоцитов→
Активация макрофага→
Запуск иммунного
воспаления
Кожноаллергическая
проба,
контактная
аллергия, белковая
аллергия
замедленного типа

На первичный контакт с антигеном организм
отвечает
образованием
антител
и
сенсибилизированных лимфоцитов.
При повторном контакте антиген вступает в
реакцию с антителами и сенсибилизированными
лимфоцитами. Эти реакции направлены на
устранение антигена, но при определенных
условиях могут привести к патологическим
последствиям.

Заболевание возникает лишь при значительном
отклонении иммунореактивности от нормы.
При
повышенном
уровне
индивидуальной
реактивности в отношении данных антигенов речь
идет об аллергии.

Разделение
аллергических реакций на
четыре типа весьма важно с клинической
точки зрения. Следует подчеркнуть, что
различные типы аллергических реакций
редко встречаются в чистом виде; как
правило, они сочетаются или же переходят
одна в другую в ходе заболевания.

. При первичном
контакте с антигеном образуются IgE, которые
прикрепляются Fc-фрагментом и тучный
клеткам и базофилам. Повторно введенный
антиген перекрестно связывается с IgE на
клетках, вызывая их дегрануляцию, выброс
гистамина и других медиаторов аллергии.

. Антиген,
расположенный на клетке «узнается»
антителами классов IgG, IgM. При
взаимодействии типа «клетка-антигенантитело»
происходит
активизация
комплемента и разрушение клетки по трем
направлениям:
комплементзависимый
цитолиз
(А);
фагоцитоз
(Б);
антителозависимая
клеточная
цитотоксичность (В).

Антитела
классов IgG, IgM образуют с растворимыми
антигенами иммунные комплексы, которые
активируют комплемент. При избытке
антигенов или недостатке комплемента
иммунные комплексы откладываются на
стенке сосудов, базальных мембранах, т.е.
структурах, имеющих Fc-рецепторы.

. Этот тип обусловлен
взаимодействием антигена с макрофагами и
Thl-лимфоцитами,
стимулирующими
клеточный иммунитет
Иммунологическая память: общая характеристика
Иммунологическая память - это способность иммунной системы отвечать более быстро и эффективно на антиген (патоген), с которым у организма был предварительный контакт.
Такая память обеспечивается предсуществующими антигенспецифическими клонами как В-клеток , так и Т-клеток , которые функционально более активны в результате прошедшей первичной адаптации к определенному антигену.
Пока неясно, устанавливается ли память в результате формирования долгоживущих специализированных клеток памяти или же память отражает собой процесс рестимуляции лимфоцитов постоянно присутствующим антигеном, попавшим в организм при первичной иммунизации.

Клетки иммунологической памяти

Вторичный иммунный ответ характеризуется более быстрой и эффективной продукцией антител .
Интенсивность ответа, осуществляемого популяцией примированных B-лимфоцитов, возрастает, главным образом, за счет увеличения клеток, способных воспринимать антигенный стимул ( рис. 2.13-R ). На рисунке схематически представлено образование эффекторных клеток и клеток памяти после первичного контакта с антигеном. Часть потомков антигенреактивных лимфоцитов после устранения инфекции превращается в неделящиеся клетки памяти, а остальные становятся эффекторными клетками клеточного иммунитета. Клеткам памяти требуется меньше времени для того, чтобы активироваться при повторной встрече с антигеном, что соответственно укорачивает интервал, необходимый для возникновения вторичного ответа.
B-клетки иммунологической памяти качественно отличаются от непремированных B- лимфоцитов не только тем, что начинают продуцировать IgG -антитела раньше, но они обычно обладают и более высокоаффинными антигенными рецепторами благодаря селекции в ходе первичного ответа.
T-клетки памяти вряд ли обладают рецепторами повышенной аффинности по сравнению с непримированными T-клетками. Однако T-клетки иммунологической памяти способны реагировать на более низкие дозы антигена, и это позволяет предполагать, что их рецепторный комплекс в целом (включая молекулы адгезии ) функционирует более эффективно.
Таким образом можно считать установленным, что иммунологическая память определяется не только накоплением популяций одинаковых по свойствам клеток; меняются также свойства индивидуальных клеток, о чем свидетельствуют изменения в экспрессии молекул клеточной поверхности и цитокинов.

B-клеточная иммунологическая память

Общая характеристика В-клеток при вторичном ответе, которая собственно и определяет В-клеточную память , включает следующие показатели.
1). На порядок увеличивается количество специфических В- клеток, вступающих во вторичный ответ, в сравнении с количеством этих клеток при первичном ответе. Например, отношение антигенспецифических В-клеток к общему содержанию В-клеток в селезенке при первичном иммунном ответе к патогенам составляет приблизительно 1:10000; в то же время при вторичном ответе это отношение равно 1:1000.
2). Сокращается латентный период и раньше достигается максимум продукции антител . Для разных антигенов эти показатели варьируют, однако, в среднем, время латентного периода и достижения пика антител при вторичном ответе уменьшается на 2-4 дня.
3). При первичном ответе доминирует продукция IgM . Вторичный ответ характеризуется преимущественной продукцией IgG .
4). Повышается аффинность антител.
Все эти характерологические признаки В-клеточной памяти закладываются при развитии первичного иммунного ответа. В это время происходит накопление антигенспецифического клона В-клеток, идет процесс его дифференцировки, осуществляется отбор клонов на наибольшую аффинность с помощью .
При вторичном ответе принципиальные события очевидно те же, что и при первичном ответе. Однако в реакцию на антиген вступают уже подготовленные клетки с высокоаффинными антигенраспознающими рецепторами. Возможно, при вторичном ответе идет дополнительное повышение аффинности рецепторов, что определяет еще большее сродство антител к антигену. Это предположение строится на экспериментальных данных по последовательному повышению аффинности антител после первичной, вторичной и третичной иммунизации. Зародышевый центр B-лимфоциты: экспрессия CD и этапы гемопоэза
B-лимфоциты: B-клеточные области
Мозг костный
B-лимфоциты: пролиферация тимус-зависимого клона
Антигены: пути распространения
Плазмацитома мышей Фолликулярная B-клеточная лимфома: ген BCL-2 и дифференцировка

T-клеточная иммунологическая память

Быстрота и напряженность вторичного ответа связаны не только с активностью В-клеток памяти , но и с функциональной подготовленностью Т-клеток - наличием Т-клеток памяти .
Т-клетки памяти отличаются от наивных Т-клеток изменением экспрессии функционально значимых рецепторов клеточной поверхности ( табл. 13.7 ).
Особое значение имеют различия по L-селектину , CD44 и CD45RO . Первые два белка участвуют в хоминге Т-клеток в лимфоидные органы и очаги проникновения патогена. CD45RO выступает в качестве передатчика сигнала внутрь клетки при формировании антигенраспознающего комплекса.
Изменение экспрессии рецепторов у Т-клеток памяти существенно отличает их от наивных Т-клеток. При этом следует помнить, что констатация подобных изменений не отвечает на вопрос: образуются ли Т-клетки памяти в результате дивергенции наивных Т-клеток в процессе дифференцировки на армированные эффекторные Т-клетки и Т-клетки памяти или же Т-клетки памяти - долгоживущая субпопуляция армированных Т-клеток.
Иначе, являются ли Т-клетки памяти результатом дивергентного или монофилетического развития? Гиперчувствительность типа IV
CD58

Антигены: роль в поддержании иммунологической памяти

Успешно развившийся специфический иммунитет как заключительный этап антиинфекционной защиты разрешает в итоге конфликт между патогеном и организмом в пользу последнего. Выздоровевший организм характеризуется отсутствием легко выявляемых эффекторных антигенспецифических клеток и антител и наличием клеток памяти .
Однако все эти факты еще не говорят о полном освобожденнии от антигенов, которыми обладал возбудитель. При работе с мечеными высокомолекулярными антигенами метка была обнаружена на поверхности фолликулярных дендритных клеток через несколько месяцев после иммунизации. Возможно, некоторые антигены того или иного возбудителя могут сохраняться в виде иммунных комплексов на дендритных клетках. Не исключена вероятность длительной персистенции незначительных количеств вирусов или бактериальных клеток, которым удалось "скрыться" от иммунной элиминации. Примером может служить вирус простого герпеса , длительно пребывающий в нервной ткани. Если возбудители действительно ведут себя именно так, то клонам наивных Т-клеток , покидающих тимус , постоянно предоставляется материал для распознавания и дифференцировки в армированные клоноспецифические Т-клетки, что и создает пул постоянно присутствующих подготовленных эффекторов для ответной реакции на повторное проникновение патогена.

Сфинголипиды: влияние на образование клеток памяти

При специфическом распознавании антигена молекула CD4 повышает авидность комплекса TCR/Ag/МНС II класса, а ко-стимуляция CD4 приводит к развитию синергичного пролиферативного ответа. Дифференцировка CD4 + -клеток в Th1 или Th2 происходит при генетически рестриктированном взаимодействии лимфоцита с антиген-презентирующей клеткой , а также определяется плотностью экспрессии рецепторов CD4, CD28 , MEL-14 и др. на лимфоцитах [ Noel, ea 1996 , Deeths, ea 1997 ]. Минорная субпопуляция CD4 + -клеток при этом экспрессирует фенотип активационно-индуцированных клеток памяти ( CD69 high , CD45RB low , CD44 high , L-селектин и т. д.) [ Muralidhar, ea 1996 ]. Образование клеток памяти на Т-зависимые антигены регулируется фумонизином В1 [ Martinova, ea 1995 ].

CD4 (T4, gp59)

CD4 (T4 , gp59 , у мышей L3T4 , рецептор ВИЧ ) - это гликопротеин, молекулярная масса которого равна 55 кДа. Полипептидная цепь состоит из 433 аминокислот. CD4 представляет собой одноцепочечную молекулу, состоящую из четырех иммуноглобулинподобных доменов ( рис. 3.17 ). Домены D1 и D2, а также D3 и D4 образуют между собой парные, плотноупакованные, жесткие структуры. Эти пары соединены гибким шарнирным участком. Хвостовая часть молекулы CD4 имеет достаточную длину для взаимодействия с цитоплазматическими белками-трансдукторами. На клеточной поверхности ТКР и CD4 представлены независимо друг от друга. Их встреча происходит в процессе формирования ответа на антиген. После распознавания ТКР антигенного комплекса происходит взаимодействие CD4 с молекулой II класса МНС . Реакция взаимодействия осуществляется между бета2-доменом молекулы МНС и первым доменом CD4. Предполагается также слабое включение во взаимодействие и второго D2-домена.
CD4 - представитель суперсемейства Ig , содержащий во внеклеточной части 4 домена. Ig-подобный характер первых двух с N-конца доменов подтвержден с помощью рентгеноструктурного анализа. Домены 3 и 4 гомологичны доменам 1 и 2 CD2 . 6 остатков Cys молекулы формируют три дисульфидные связи. Трансмембранный участок CD4 гомологичен (48%) трансмембранному домену продуктов MHC класса II . Цитоплазматический домен CD4 включает 40 аминокислотных остатка и содержит четыре сайта фосфорилирования. CD4 мышей, крыс, кроликов имеют аналогичное строение и высокую гомологию с CD4 человека (более 50%), особенно в цитоплазматическом участке. В N-концевой части молекулы содержится участок, обладающий сродством к молекуле gp120 ВИЧ .
ФУНКЦИИ. CD4 идентифицирован на поверхности Т-лимфоцитов с помощью моноклональных антител (ОКТ4) в 1979 г. как маркер Т-хелперов . CD4 содержится на поверхности кортикальных тимоцитов , части зрелых периферических Т-лимфоцитов (40-50% - почти исключительно T-хелперов), он обнаруживается также на моноцитах , некоторых клетках головного мозга . На мембране кортикальных тимоцитов CD4 сосуществует с CD8 , тогда как на зрелых Т-клетках экспрессируется CD4 или CD8.
Функция CD4 обусловлена в первую очередь его способностью связываться с молекулами MHC класса II . В связывании антигенов MHC класса II принимают участие два наружных домена CD4 и неполиморфная часть молекулы MHC. Связывание CD4 с антигенами MHC класса II не только обуславливает адгезию CD4плюс Т-хелперов к MHC-IIплюс макрофагам , но и значительно (100-кратно) повышает сродство Т-клеточного рецептора TcR (с которым CD4 необратимо связывается) к комплексу антигена с продуктами MHC класса II. В свою очередь, при связывании TcR-CD3 с антигенным пептидом между CD4 и рецептором формируется (при участии дельта-цепи CD3 ) физический контакт, облегчающий распознавание комплекса антиген- продукт MHC.
и т.д................. Оглавление темы "Клеточные имунные реакции. Иммунная память. Иммунное реагирование при инфекциях. Иммунодефициты.":

Иммунная память - способность иммунной системы отвечать на вторичное проникновение Аг быстрым развитием специфических реакций по типу вторичного иммунного ответа. Реализацию этого эффекта обеспечивают стимулированные Т- и В-лимфоциты, не выполняющие эффекторные функции. Феномен иммунной памяти проявляется как в гуморальных, так и в клеточных реакциях. Клетки памяти циркулируют в покоящемся состоянии, а при повторном контакте с Аг образуют обширный пул «Аг-представляющих» клеток (не следует путать с клетками макрофа-гально-моноцитарной системы, задействованных в первичном ответе). Иммунная память может сохраняться долгое время, поддерживаясь преимущественно Т-клетками памяти .

Бустер эффект

Бустер-эффект - феномен интенсивного развития иммунного ответа на вторичное попадание Аг [от англ. to boost, усиливать]. Его используют для получения лечебных и диагностических сывороток с высокими титрами AT (гипериммунные сыворотки) от иммунизированных животных. Для этого животных иммунизируют Аг, а затем проводят повторное, бустерное его введение. Иногда повторную иммунизацию проводят несколько раз. Бустер-эффект также применяют для быстрого создания невосприимчивости при повторных вакцинациях (например, для профилактики туберкулёза).

Вакцинопрофилактика

Эффект иммунной памяти составляет основу вакцинопрофилактики многих инфекционных болезней. Для этого человека вакцинируют, а затем (через определённый временной интервал) ревакцинируют. Например, вакцинопрофилактика дифтерии включает повторные ревакцинации с интервалом 5-7 лет.

1) длительное сохранение анти­гена в организме. Этому имеется множество примеров: инкапсулированный возбудитель туберкулеза, персистирующие вирусы кори, полиомиелита, ветряной оспы и некоторые другие патогены длительное время, иногда всю жизнь, сохраняются в организме, под­держивая в напряжении иммунную систему. Вероятно также наличие долгоживущих де­ндритных АПК, способных длительно сохра­нять и презентировать антиген.
2) в про­цессе развития в организме продуктивного им­мунного ответа часть антигенореактивных Т- или В-лимфоцитов дифференцируется в малые покоящиеся клетки, или клетки иммунологической памяти. Эти клетки отличаются высокой спе­цифичностью к конкретной антигенной детер­минанте и большой продолжительностью жизни (до 10 лет и более). Они активно рециркулируют в организме, распределяясь в тканях и органах, но постоянно возвращаются в места своего про­исхождения за счет хоминговых рецепторов. Это обеспечивает постоянную готовность иммунной системы реагировать на повторный контакт с антигеном по вторичному типу.
Феномен иммунологической памяти широко используется в практике вакцинации людей для создания напряженного иммунитета и под­держания его длительное время на защитном уровне. Осуществляют это 2-3-кратными при­вивками при первичной вакцинации и перио­дическими повторными введениями вакцинно­го препарата - ревакцинациями .
Однако феномен иммунологической памяти имеет и отрицательные стороны. Например, повторная попытка трансплантировать уже однажды отторгнутую ткань вызывает быст­рую и бурную реакцию - криз отторжения.

34. Иммунологическая толерантность, ее виды. Иммунологический паралич .

Состояние ареактивности к собственным антигенам носит название естественной иммунологической толерантности. Наличие естественной толерантности организма к собственным антигенам – необходимое условие для развития способности к иммунному ответу на чужеродные антигены. Естественная иммунологическая толерантность к собственным антигенам закладывается в каждом организме в эмбриональном периоде благодаря контакту элементов формирующейся иммунной системы к собственным антигенам. Утрата естественной иммунологической толерантности к свои антигенам создает предпосылки для развития аутоиммунных реакций, а перспективы искусственного создания или восстановления иммунологической толерантности позволяют найти новые пути лечения аутоиммунных болезней и трансплантации несовместимых органов и тканей. Иммунологическая толерантность рассматривается как противоположность активному иммунитету – «иммунитет со знаком минус».

36.Вакцины живые, убитые, хим, анатоксины, синтетич современ рекомбинантные вакц.Принципы получения, механизмы создаваемого иммунитета, адъюванты. Вакцинация обеспечивает специф иммун отв с формированием активн противоинфекц иммун-та за счет мобилизации иммун памяти. сыв и иммуноглобулины обесп пассивн гумор иммун-тнемедленно т.к. вводят готовые Ат и иммуноглобулины.Вакц-яобесп-ет проф-ку.Вакц 1 поколения-бешенство, туляремия, сиб язва, чумы, паротита, кори, полиомиелита Убитые -убивают микроорганизмы прогреванием, УФ-лучами или хим в-вами-против коклюша, лептоспироза, клещ. энц В убитой лишь немногие детерминанты могут индуцировать имммун-т. В качестве Аг можно использовать как целые тела м.о., так иотдельн компоненты-полисахаридная пневмококковая в. и иммунологич активные фракции –гепатитВ. напря иммун-т, сходный с постинфекционным, применение опасно т.к. у людей с иммуно дефицитами б особенно у детей виру может персистировать в ор-ме.Ослабленные-полностью сохраняют Аг состав возбудителя и более длит д-ют-БЦЖ для проф туберкулеа, есть для брюш тифа используют мутантно ослаблены с пониженной вирулентностью. Вакцины 2 поколения-хим они менее реактогенны, так холерная(холероген-анатоксин +ЛПС, извлеченный из холер вирионов).Противогрипозная-субъединичная, включает гемагглютинин и нейроменидазу. Для повыш иммуногенности используют адьюванты Анатоксины –обработка формалином, утрата ядовитости и способность индуцировать антитокс Ат-для спецеф проф столбняка, дифтерии т.е. с экзотоксинами.Генноинженерные-гепатитВ- в стадии разработки. Рекомбинантная -гриппозная, гепатитВ, столбняк-введение генов патогенных вирусов в геном вируса вакцины так в геном

37. Принципы иммупрофилактики и иммунотерапии-вакцины, сыворотки, иммуноглобулины Вакцинация обеспечивает специф иммун отв с формированием активн противоинфекциммун-та за счет мобилизации иммун памяти. сыв и иммуноглобулины обесп пассивн гумор иммун-тнемедленно т.к. вводят готовые Ат и иммуноглобулины.Вакц-яобесп-ет проф-ку.солержитАг. Вакц 1 поколения-бешенство, туляремия, сиб язва, чумы, паротита, кори, полиомиелита Убитые -убивают микроорганизмы прогреванием, УФ-лучами или хим в-вами-против коклюша,гонококковая, лептоспироза, клещ. энц В убитой лишь немногие детерминанты могут индуцировать имммун-т. В качестве Аг можно использовать как целые тела м.о., так иотдельн компоненты-полисахаридная пневмококковая в. и иммунологич активные фракции –гепатитВ.Живые-например антирабическаясоздают напря иммун-т, сходный с постинфекционным, применение опасно т.к. у людей с иммуно дефицитами б особенно у детей виру может персистировать в ор-ме.Ослабленные-полностью сохраняют Аг состав возбудителя и более длит д-ют-БЦЖ для проф туберкулеа, есть для брюш тифа используют мутантно ослаблены с пониженной вирулентностью, полиомиелит. Вакцины 2 поколения-хим они менее реактогенны, так холерная(холероген-анатоксин +ЛПС, извлеченный из холер вирионов).Противогрипозная-субъединичная, включает гемагглютинин и нейроменидазу. Для повыш иммуногенности используют адьюванты гидроксид алюминия, алюминиево-калиевые хлебцы, фосфат алюминия. Анатоксины из экзотоксинов–обработка формалином, утрата ядовитости и способность индуцировать антитокс Ат-для спецеф проф столбняка, дифтерии т.е. с экзотоксинами.1ИЕ иммуноген ед-ца-мин кол-воанатоксина, которое при добавлении 1АЕ сыв дает р-ю инициальной флокуляции, р-я происходит с мин кол-ком компоентов за самое короткое время.1АЕ мин кол-во антитокс сыв, которая инактивирует опред число DLM, происходит р-я нейтр имунологич. Генноинженерные-гепатитВ- картирование геномов м.о., контролирующие нужные Аг детерминанты, пореносят в геном др. м.о. и клонируют, добиваясь экспрессии этих генов в новых условиях.Антиидиоптическая, липосомальная в стадии разработки. Рекомбинантная -гриппозная, гепатитВ, столбняк-введение генов патогенных вирусов в геном вируса вакцины так в геном сальмонелл.

ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ - способность организма отвечать ускоренной и усиленной, иммунной реакцией при повторном контакте с ранее введенным антигеном. Иммунологическая память сохраняется в течение многих месяцев, а при воздействии некоторых антигенов – годы. Клетками иммунологической памяти служат Т- и В-лимфоциты, стимулированные данным антигеном, при этом большое значение имеют Т-лимфоциты. Клетки иммунологической памяти представляют собой часть дочерних клеток, переходящих в покоящееся состояние после двух-трех делений, стимулированных антигеном Т- и В-лимфоцитов.

Лимфоциты образуют две популяции – Т- и В-лимфоцитов, которые различаются по набору рецепторов, находящихся на их поверхности, и выполняют различные функции.

Т-лимфоциты – проходят созревание в тимусе и выполняют функцию клеточного звена иммунитета. Т-лимфоциты распознают клетки, несущие чужеродные антигены, и уничтожают их после непосредственного контакта (атаки), а также выполняют функцию регуляции иммунного ответа.

В-лимфоциты – у млекопитающих созревание В-лимфоцитов происходит в костном мозге. В-лимфоциты ответственны за гуморальное звено иммунитета – продукцию антител. После антигенного стимула В-лимфоцит превращается в лимфобласт – клетку, способную к делению. Часть лимфобластов дифференцируется в В-лимфоциты памяти, другая часть превращается в плазматические клетки, которые осуществляют продукцию антител.

Иммунологическая толерантность - явле­ние, противоположное иммунному ответу и иммунологической памяти. Проявляется она отсутствием специфического продуктивного иммунного ответа организма на антиген в связи с неспособностью его распознавания. В отличие от иммуносупрессии имму­нологическая толерантность предполагает изначальную ареактивность иммунокомпе-тентных клеток к определенному антигену. Открытию иммунологической толеран­тности предшествовали работы Р. Оуэна (1945), который обследовал разнояйцовых те­лят-близнецов. Ученый установил, что такие животные в эмбриональном периоде обмени­ваются через плаценту кровяными ростками и после рождения обладают одновременно двумя типами эритроцитов - своими и чу­жими. Наличие чужеродных эритроцитов не вызывало иммунную реакцию и не приводило к внутрисосудистому гемолизу. Явление былоназвано эритроцитарной мозаикой. Однако Оуэн не смог дать ему объяснение. Собственно феномен иммунологической то­лерантности был открыт в 1953 г. независимо чешским ученым М. Гашеком и группой англий­ских исследователей во главе с П. Медаваром. Гашек в опытах на куриных эмбрионах, а Медавар - на новорожденных мышатах показа­ли, что организм становится нечувствительным к антигену при его введении в эмбриональном или раннем постнатальном периоде.
Иммунологическую толерантность вызы­вают антигены, которые получили название толерогены. Ими могут быть практически все вещества, однако наибольшей толерогеннос-тью обладают полисахариды.
Иммунологическая толерантность быва­ет врожденной и приобретенной. Примером врожденной толерантности является отсутс­твие реакции иммунной системы на свои собственные антигены. Приобретенную толе­рантность можно создать, вводя в организм вещества, подавляющие иммунитет (иммуно-депрессанты), или же путем введения антигена в эмбриональном периоде или в первые дни после рождения индивидуума. Приобретенная толерантность может быть активной и пассив­ной. Активная толерантность создается пу­тем введения в организм толерогена, который формирует специфическую толерантность. Пассивную толерантность можно вызвать ве­ществами, тормозящими биосинтетическую или пролиферативную активность иммуно-компетентных клеток (антилимфоцитарная сыворотка, цитостатики и пр.). Иммунологическая толерантность отличает­ся специфичностью - она направлена к строго определенным антигенам. По степени рас­пространенности различают поливалентную и расщепленную толерантность. Поливалентная толерантность возникает одновременно на все антигенные детерминанты, входящие в со­став конкретного антигена. Для расщепленной, или моновалентной, толерантности характер­на избирательная невосприимчивость каких-то отдельных антигенных детерминант. Степень проявления иммунологической толе­рантности существенно зависит от ряда свойств макроорганизма и толерогена. Так, на проявление толерантности влияет возраст и состояние иммунореактивности организма. Иммунологическую толерантность легче индуцировать в эмбрио­нальном периоде развития и в первые дни после рождения, лучше всего она проявляется у жи­вотных со сниженной иммунореактивностью и с определенным генотипом. Из особенностей антигена, которые опреде­ляют успешность индукции иммунологичес­кой толерантности, нужно отметить степень его чужеродности для организма и природу, дозу препарата и продолжительность воздейс­твия антигена на организм. Наибольшей толе-рогенностью обладают наименее чужеродные по отношению к организму антигены, имею­щие малую молекулярную массу и высокую гомогенность. Легче всего формируется то­лерантность на тимуснезависимые антигены, например, бактериальные полисахариды. Важное значение в индукции иммуноло­гической толерантности имеют доза анти­гена и продолжительность его воздействия. Различают высокодозовую и низкодозовую толерантность. Высокодозовую толерантность вызывают введением больших количеств вы­сококонцентрированного антигена. При этом наблюдается прямая зависимость между до­зой вещества и производимым им эффек­том. Низкодозовая толерантность, наоборот, вызывается очень малым количеством вы­сокогомогенного молекулярного антигена. Соотношение «доза-эффект» в этом случае имеет обратную зависимость.

Не все индуцированные антигеном В-лимфоциты подвергаются дифференцировке до конца. Часть из них после нескольких циклов деления перестает размножаться и образует субклон клеток памяти (из одной В-клетки образуется около 1000 клеток памяти, таким же образом образуются клетки памяти и из Т-лимфоцитов). Клетки памяти определяют продолжительность приобретенного иммунитета. При повторном контакте с данным антигеном они быстро превращаются в клетки-эффекторы. При этом В-клетки памяти обеспечивают синтез антител в более короткие сроки, в большем количестве и с более высоким сродством антител другого класса иммуноглобулинов - IgG вместо IgM.

При образовании клеток памяти происходит дальнейшая рекомбинация генов Н-цепи: тандем генов V х D х J переносится с Сц-гена к одному из СН-генов - у, а, е. Установлено, что существуют Т-хелперы, которые определяют направление переключения классов Ig.

В ходе антигензависимой дифференцировки В-лимфоцитов используется и механизм соматических мутаций в V-генах. Они происходят с частотой в 10000 раз большей частоты спонтанных мутаций и ограничиваются определенной стадией дифференцировки, а именно - периодом перехода от продук­ции IgM к продукции IgG. Благодаря этим мутациям обеспечивается максимальная подгонка структу­ры активного центра антитела к детерминанту антигена.

Таким образом, наиболее важными событиями дифференцировки В-лимфоцитов являются:

1)сборка гена иммуноглобулина из его фрагментов, содержащихся в ДНК эмбриональных клеток; 2)возникнове-ние новых вариантов генов Ig в ходе дифференцировки; 3)вспышка соматических мутаций в строго определенной стадии дифференцировки. В результате этих событий происходит образование множе­ства генетически стабильных клонов антителообразующих клеток (вероятно, не менее чем 108).

Общая схема происхождения и дифференцировки Т- и В-лимфоцитов и макрофагов из исходных стволовых клеток представлена на рис. 71.

Рис. 71. Схема происхождения и дифференцировки клеток-эффекторов иммунной системы (ВОЗ, 1978).

HSC - костно-мозговая стволовая кроветворная клетка; LSC - лимфоидная стволовая клетка; РТС - предшественник Т-клеток;

РВС - предшественник В-клеток; ТЕ - T-эффекторы; Тн - Т-помощники; Ts - T-супрессоры; CFUc - кроветворный предшественник макрофагов; PC - плазматическая клетка; ЕС - эпителиальная клетка; THF - тимусный гуморальный фактор.

В соответствии с этой схемой, исходная костномозговая клетка (HSC) генерирует два типа предшественников: лимфоидную стволовую клетку (LSC), от которой происходят клетки-предшествен­ники Т-лимфоцитов (РТС), клетки-предшественники В-лимфоцитов (РВС); и клетку, являющуюся предшественником клеток красной крови, от которой, в свою очередь, происходит предшественник лейкоцитов (CFUc) и берет начало система мононуклеарных макрофагов. Предшественники Т-лимфо­цитов под влиянием тимуса превращаются в Т-лимфоциты и их субклассы. Пути дифференцировки В-лимфоцитов описаны выше.

В целом система В-лимфоцитов обеспечивает синтез антител, отвечает за иммунитет против большинства бактериальных и вирусных инфекций, анафилаксию и другие реакции гиперчувствитель­ности немедленного типа, некоторые аутоиммунные болезни, за формирование клеток иммунной памяти и иммунологическую толерантность.

Система Т-лимфоцитов играет регуляторную роль по отношению к В-лимфоцитам, отвечает за все реакции гиперчувствительности замедленного типа, иммунитет против вирусных и некоторых бактериальных инфекций (туберкулез, бруцеллез, туляремия и др.), осуществляет иммунологичес­кий надзор, отвечает за противоопухолевый иммунитет, иммунологическую толерантность, некото­рые виды иммунопатологии.

Вместе с тем, Т- и В-клетки являются двумя частями единой иммунной системы организма. Поэтому деление иммунитета на гуморальный и клеточный носит весьма условный характер, так как антитела синтезируются В-клетками, а Т-лимфоциты и другие клетки осуществляют свою иммунокомпетентность через синтезируемые ими гуморальные факторы (цитокины, лимфокины, интерлейкины и т. п.).

Координированное взаимодействие макрофагов, Т- и В-лимфоцитов при встрече с антигеном обес­печивает выдачу адекватного иммунного ответа.

49.Гиперчувствительность: общий обзор

Определенные формы антигена при повторном контакте с организмом могут вызвать реакцию, специфическую в своей основе, но включающую неспецифические клеточные и молекулярные факторы острого воспалительного ответа. Это явление чрезмерного или неадекватного проявления реакций приобретенного иммунитета называют гиперчувствительностью.

Реакции гиперчувствительности могут провоцироваться многими антигенами, и причины их у разных людей различны.

Известны две формы повышенной реактивности: гиперчувствительность немедленного типа, включающая в себя три типа гиперчувствительности (типы I, II и III) и гиперчувствительность замедленного (IV-го) типа. На практике типы гиперчувствительности необязательно встречаются порознь.

Если гиперчувствительность немедленного типа обусловлена гуморальными иммунными механизмами, то гиперчувствительность замедленного типа -клеточными. Однако для некоторых реакций гиперчувствительности такая классификация не подходит, т.к. механизм их комплексный. При этом, как для гиперчувствительности, обусловленной IgE (тип I), так и для развития различных форм заболеваний, связанных с IgG (типы II и III), критическое значение имеют дозы и способ проникновения антигена в организм.

Гиперчувствительность немедленного типа (типы I, II и III) проявляется при участии антител, которые цитофильны по отношению к тучным клеткам и базофилам - продуцентам медиаторов воспаления. гиперчувствительность замедленного типа (четвертый тип) реализуется с помощью Т-клеток воспаления (ТН1) как основных эффекторов реакции, обеспечивающих накопление в зоне воспаления макрофагов.

Впервые гиперчувствительность замедленного типа наблюдал немецкий бактериолог Р.Кох в конце XIX века: введение туберкулезных бацилл в кожу зараженного туберкулезом животного вызывало через 1-2 суток сильное местное воспаление с образованием гранулем, тогда как у интактных животных такая инъекция приводила лишь к очень слабой кратковременной реакции.

В 1902 г. Шарль Рише и Поль Портье, изучая антитоксический иммунитет к яду морской анемоны, описали феномен анафилактического шока. Повторное внутривенное введение предварительно иммунизированным собакам яда в количестве, значительно меньшем летальной дозы, приводило к развитию острой системной реакции, проявляющейся в спазме сосудов, коллапсе и гибели животных. Введение яда в кожу иммунизированным животным провоцировало только местную реакцию воспаления.

В то же время Морис Артюс, работая с нетоксическими формами антигена, описал одну из форм местной аллергической реакции. Первая инъекция такого антигена в кожу либо не вызывала реакции, либо она была очень слаба. Повторное введение того же антигена в ряде случаев приводило к интенсивной инфильтрации места инъекции полиморфноядерными лейкоцитами, геморрагической реакции, некрозу сосудов.

Еще один феномен, связанный с аллергической реакцией, был обнаружен при широком применении лошадиных антидифтерийных и антистолбнячных сывороток для лечения соответствующих заболеваний. Введение значительного количества этих сывороток на поздних этапах лечения иногда приводило к системной реакции, сопровождающейся повышением температуры, высыпанием, крапивницей, а в ряде случаев поражением суставов и почек. Это явление получило название сывороточной болезни, так как связано с образованием антител к белкам вводимой сыворотки.

Способность развивать эти аллергические реакции в интактном организме можно инициировать с помощью переноса сыворотки от больных доноров. Причем сенсибилизированный подобным способом реципиент при введении разрешающей дозы аллергена разовьет столь же быстрый ответ повышенной чувствительности, что и донор сыворотки.

Если гиперчувствительность немедленного типа передается с помощью сыворотки, то гиперчувствительность замедленного типа в интактном организме можно вызвать только при адоптивном переносе жизнеспособных лимфоидных клеток от сенсибилизированного донора; при этом время развития реакции замедленного типа у пассивно сенсибилизированного рецепиента равняется, как и у донора, 1-2 суткам.

Эти первые результаты ясно указывали на то, что в основе двух форм повышенной чувствительности лежат разные механизмы.