Формы специфического иммунного ответа

Формы специфического иммунного ответа

О вакцинации

Вакцинация является эффективным методом борьбы с инфекционными болезнями, представляющими угрозу для жизни. Благодаря массовой вакцинации, обеспечивающей коллективный иммунитет, многие инфекционные заболевания перестали представлять серьезную опасность. Однако антипрививочные настроения растут, а уровень вакцинации падает. Разберемся как работают вакцины, и почему прививаться всё-таки стоит.

Иммунная система состоит из двух частей — врожденного иммунитета и приобретенного. Обе части очень тесно взаимодействуют друг с другом. Врождённый иммунитет – наследственно закрепленная система защиты организма и в «настройке» не нуждается. Приобретенный же иммунитет, или адаптивный, способен настраиваться на борьбу с инфекцией в зависимости от её вида.

Основу приобретённого иммунитета составляют Т-лимфоциты и В-лимфоциты. Оба типа лимфоцитов помогают защитить организм от чужеродных агентов, таких как бактерии, вирусы и токсины. Они свободно перемещаются через ткани организма, проходят через стенки кровеносных сосудов, и перемещаются между различными лимфатическими узлами по лимфатическим сосудами.

Т- и В-лимфоциты обеспечивают разный иммунный ответ на различные инфекции. Чужеродный агент может находится внутри клетки (например, вирус), и в таком случае убить нужно собственную клетку организма. Для этого работает клеточный иммунитет – активируются Т-лимфоциты. Если же патоген внеклеточный (например, бактерия), тогда В-лимфоциты вырабатывают антитела – белковые молекулы, растворенные в плазме крови. Такой тип иммунного ответа называется гуморальным (от лат. humor – жидкость).

Во время вакцинации в организм вводится специальные препараты – вакцины — формирующие иммунитет к определенным вирусам или микроорганизмам. В зависимости от состава вакцины стимулируют разный иммунный ответ.

Вакцины могут содержать живой, но ослабленный (аттенуированный) патоген. Этот тип вакцин используется для профилактики кори, краснухи, паротита, туберкулеза (БЦЖ).

Другой тип вакцин, содержащие убитые микробы (инактивированные). К ним относятся вакцины против гриппа, гепатита А, пневмококка, коклюша, бешенства.

Субъединичные вакцины представляют собой отдельные фрагменты микробов, которые также вызывают иммунный ответ. Они могут быть натуральными, полученными из микробов и очищенными (например, Пневмо-23) или изготовленными с помощью генной инженерии (например, вакцина от гепатита В).

Существуют вакцины в состав которых входят инактивированные микробные токсины. Они химически обработаны и не приводят к тем последствиям, которые вызвали бы настоящие токсины, однако стимулируют выработку антител против соответствующего токсина. Это, например, антистолбнячная и противодифтерийная вакцины.

В ходе иммунного ответа на антиген возбудителя формируется иммунологическая память. Ее материальные носители — клетки памяти. Способность формировать клетки памяти в ответ на контакт с антигеном является одним из наиболее кардинальных отличий адаптивного иммунитета от врожденного и, без сомнения, является главным преимуществом первого. Особенность клеток памяти состоит в том, что они не участвуют в иммунном ответе, в ходе которого они образовались (например, в первичном иммунном ответе). Но при повторном поступлении специфического для этих клеток патогена их реакция оказывается более быстрой, мощной и результативной, чем ответ наивных лимфоцитов. Присутствие в организме клеток памяти к антигенам возбудителей обеспечивает устойчивость к ним организма (собственно, наличие иммунитета).

Цель данного сообщения подчеркнуть насколько длинный, сложный процесс запуска иммунного ответа. Большое количество клеток должно оказаться в нужном месте и в нужное время. На развитие иммунной реакции требуется много времени. Антитела образуется на 8-10-е сутки от момента первой встречи с патогеном. А вот если уже существует иммунологическая память после проведенной вакцинации, процесс занимает 1-3 дня. В этом случае человек либо вовсе не заметит, что у него была опасная болезнь, либо перенесет её намного легче.

Читайте также:  Черные точки причины и действенные способы избавления Красота РБК Стиль

Люди часто опасаются побочных эффектов от прививок. Да, они есть. И как правило ограничены умеренно выраженными местными реакциями: покраснение, отек, боль в месте введения. Тяжелые побочные реакции, в том числе аллергические (о них отдельно) развиваются редко. Все вакцины проходят тщательное тестирование, несколько этапов исследований, прежде чем будут широко использоваться.

Наибольший риск для большинства людей — не получить вакцину и потенциально заболеть после контакта с возбудителем. Болезнь может быть намного хуже (иногда даже смертельна), чем потенциальные побочные эффекты вакцины.

Иммунологическая память. Иммунологическая толерантность

Иммунологическая память. При повторной встрече с антигеном орга­низм формирует более активную и быструю иммунную реакцию — вторичный иммунный ответ. Этот феномен получил название имму­нологической памяти.

Иммунологическая память имеет высо­кую специфичность к конкретному анти­гену, распространяется как на гуморальное, так и клеточное звено иммунитета и обус­ловлена В- и Т-лимфоцитами. Она обра­зуется практически всегда и сохраняется годами и даже десятилетиями. Благодаря ней наш организм надежно защищен от повторных антигенных интервенций.

На сегодняшний день рассматривают два наиболее вероятных механизма формирова­ния иммунологической памяти. Один из них предполагает 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.

Другой механизм предусматривает, что 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.

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 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.).

Читайте также:  Неврологический осмотр (обследование неврологического больного) пробы, рефлексы, синдромы, инструмен

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.

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. Низкодозовая толерантность, наоборот, вызывается очень малым количеством высокогомогенного молекулярного антигена.

Механизмы толерантности многообразны и до конца не расшифрованы. Известно, что ее основу составляют нормальные процессы регуляции иммунной системы. Выделяют три наиболее вероятные причины развития имму­нологической толерантности:

1. Элиминация из организма антигенспецифических клонов лимфоцитов.

2. Блокада биологической активности иммунокомпетентных клеток.

3. Быстрая нейтрализация антигена анти­телами.

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.

Когда появляется иммунологическая память?

  • 1645
  • 1,3
  • 9

Человеческий эмбрион, находясь в утробе матери, не только взаимодействует с ее иммунными клетками, но и сам имеет различные популяции иммунных клеток, в том числе клеток памяти.

Автор
  • Елизавета Минина
  • Редакторы
    • Антон Чугунов
    • Андрей Панов
    • Биология
    • Иммунология
    • Наука из первых рук
    • Эмбриология

    Когда B- и T-лимфоциты активируются в результате вторжения в организм какого-то патогенна, те из них, что способны распознавать антигены этого патогена, начинают размножаться, причем часть новых лимфоцитов не вступает непосредственно в схватку с врагом, а становится хранителем информации о его антигенах. Такие лимфоциты называют клетками памяти; они могут циркулировать в организме еще многие годы после столкновения с патогеном, и благодаря им при повторном заражении развивается молниеносный иммунный ответ, не оставляющий никаких шансов захватчику. Казалось бы, иммунные клетки памяти должны появляться в организме после рождения, когда он начинает сталкиваться с разнообразными бактериями и вирусами. Однако, как показало недавнее исследование, в кишечнике человеческого эмбриона имеется популяция CD4+ (то есть несущих на своей поверхности гликопротеин CD4) T-клеток, которые по молекулярным свойствам соответствуют клеткам памяти. Наша статья посвящена этому открытию.

    Исследования последних десяти лет показали, что наряду с T-клетками, циркулирующими по кровотоку, существуют и «оседлые» T-клетки, которые не покидают определенные ткани . Как правило, такие Т-клетки обнаруживаются «на рубежах» организма, где риск столкновения с неприятелем наиболее высок, — например, в кишечнике, причем еще с периода эмбрионального развития.

    О Т-клетках, обитающих в органах, не относящихся к иммунной системе, можно прочесть в статье «Т-лимфоциты: путешественники и домоседы» [1], а об особенностях иммунной системы новорожденных — в статье «Сказочка не для взрослых, или Об иммунитете новорожденных» [2].

    Т-клетки были выявлены в кишечнике плода, небольшие их популяции также имеются в зародышевых лимфоузлах, тимусе и селезенке. Кроме того, CD4+ T-клетки, обладающие свойствами клеток памяти и эффекторных T-клеток, были обнаружены в крови, взятой из пуповины. Большая международная группа исследователей, провела всесторонний анализ T-клеток из кишечника человеческих эмбрионов и пришла к неожиданному выводу: в популяции кишечных T-клеток плода имеются CD4+ T-клетки памяти [3]! В состав исследовательской группы вошли и российские специалисты, работающие в Институте биоорганической химии и Сколковском институте науки и технологий: Софья Касацкая, Евгений Егоров, Марк Израэльсон, Ольга Британова и Дмитрий Чудаков. Как отмечает Софья, «лаборатория профессора Чудакова много лет сотрудничает с лабораторией Дэвида Прайса в Кардиффе по разным проектам, связанным с фундаментальными и медицинскими вопросами в иммунологии человека. Именно профессор Прайс решил позвать нас в этот проект, и так мы сделали для этой коллаборации подготовку ДНК-библиотек для высокопроизводительного секвенирования и провели анализ данных».

    Читайте также:  Чем лечить сухой кашель першение в горле · GitHub

    Анализ T-клеток включал в себя различные подходы, такие как массцитометрия, секвенирование РНК и высокопроизводительное секвенирование T-клеточных рецепторов , благодаря которым исследователи смогли выявить различные типы Т-клеток в популяции.

    О проточной цитофлуориметрии, секвенировании ДНК и РНК, а также анализе индивидуальных репертуаров клеточных рецепторов можно прочесть в статьях на «Биомолекуле» [4–6].

    Конечно, Т-лимфоциты не находятся непосредственно в просвете кишки: они залегают в lamina propria (ресничном слизистом эпителии) (рис. 1); помимо лимфоидной ткани их можно найти в более глубоких слоях. В тонком кишечнике, клетки которого и исследовались в обсуждаемой работе, есть небольшие скопления лимфоцитов и В-клеточные фолликулы прямо под lamina propria, а также в более близком к поверхности (подслизистом) слое стенки кишечника.

    Рисунок 1. Препарат тонкой кишки эмбриона. ДНК окрашена синим цветом, красным — CD3 (корецептор Т-клеток), зеленым — белок межклеточной адгезии E-кадгерин. Желтая стрелка указывает на наивные CD4+ T-лимфоциты, а белая — на CD4+ T-клетки памяти.

    Всего выявили 22 группы Т-клеток, различающихся по экспрессии определенных белков-мáркеров; в их числе имеются наивные (то есть еще не сталкивавшиеся с антигенами) T-клетки и регуляторные T-клетки, а также T-клетки памяти. Среди них обнаружили CD4+ клетки памяти, в которых наблюдалась повышенная экспрессия белка Ki-67, служащего индикатором делящихся клеток. Кроме того, они секретировали провоспалительные цитокины интерферон-γ (INF-γ) и интерлейкин-2 (IL-2). Таким образом, исследователи показали, что разделение Т-клеток на наивные, регуляторные и клетки памяти, а также формирование обособленных популяций «оседлых» Т-клеток происходят очень рано — еще в период эмбрионального развития организма.

    Стоит отметить, что популяция наивных Т-клеток в кишечнике плода гораздо больше популяции Т-клеток памяти, в то время как у взрослого человека бóльшая часть Т-клеток кишечника, напротив, приходится на клетки памяти. Ученые предполагают, что Т-клетки памяти плода формируются при локальном столкновении наивных T-клеток с чужеродными антигенами в зародышевых лимфоузлах, в которые мигрирующие из тимуса наивные Т-клетки заходят перед тем, как окончательно «осесть» в кишечнике. Антигенами, которые запускают образование эмбриональных T-клеток памяти, могут быть молекулы лейкоцитарных антигенов матери или фрагменты молекул патогенов, которые попали в амниотическую жидкость. Исследователи отмечают, что образование разнообразных иммунных клеток в кишечнике плода подготавливает его к столкновению с множеством бактерий, которое ждет его сразу же после рождения. Таким образом, формирование популяций специализированных иммунных клеток, в том числе и клеток памяти, начинается еще в период внутриутробного развития.

  • Ссылка на основную публикацию
    Формирование здорового образа жизни
    Курить не модно! Пробовать курить многие начинают еще в юности, считая это баловством, так они себя чувствуют более взрослыми. «Немного...
    Фимоз причины и проявления
    Как мужчине растянуть крайнюю плоть? Необходимость растянуть крайнюю плоть у представителей мужского пола возникает при развитии такого патологического процесса, как...
    Фитнес в критические дни за и против
    Какие упражнения можно делать при месячных. Какие упражнения запрещены во время менструации Популярные материалы Today's: С чем едят оливки. В...
    Формула Хлорида натрия структурная химическая
    Формула соли поваренной. Химическая формула: поваренная соль. Свойства поваренной соли Поваренная соль — это хлорид натрия, применяемый в качестве добавки...
    Adblock detector