|
Цитокины. Определение Классификация. Клетки-продуценты. Биологическая роль Клиническое использование. Хемокины.
I. Иммунология. Определение, задачи, методы. История развитии иммунологии.
Иммунология — междисциплинарная медицинская наука, изучающая строение, эволюцию и функционирование иммунной системы различных организмов (человека, животных, растений), механизмы и способы защитных реакций, направленных на сохранение их структурной и фунциональной целостности и биологической индивидуальности.
Иммунология выделилась в самостоятельную науку более 100 лет тому назад. Не основоположниками являются французский химик Луи Пастср, положивший начало вакцинопрофилактике инфекционных заболеваний с помощью живых вакцин; русский биолог Илья Мечников -сформулировавший основы фагоцитарной теории (клеточного иммунитета);немецкий химик Пауль Эрлих и немецкий врач Робет Кох. За короткую историю иммунология выросла в самостоятельную отрасль с самостоятельными институтами, журналами, национальными и международными обществами.
В настоящее время выделяют общую и частную (прикладную) иммунологию. Общая, или фундаментальная, иммунология подразделяется на молекулярную иммунологию, клеточную иммунологию, иммуногенетику, иммунотолерантность, иммунохимию, иммунокиберпетнку, эволюционную иммунологию, физикохимическую иммунологию. Она изучает структуру и функцию молекул, клеток и органов иммунной системы. функционирование последней как единой гомеостатической. самоуправляемой системы, а также ее связи с другими системами — нервной, эндокринной и тд. Важными направлениями частной иммунологии являются иммунопрофилактика, инфекционная иммунология, иммунопатология, иммунобиотехнология. трансплантационная иммунология, иммунология репродукции, клиническая, ветеринарная, экологическая и трансгенная иммунология, иммуногенотерапия.
Ее основная цель- изучение патогенеза иммунозависимых заболеваний, разработка на основе теоретических подходов иммунобиологических профилактических и терапевтических препаратов (вакцин, иммуноглобулинов, цитокинов и их смесей — коктейлей, рецепторов и др.).
Основные задачами:
изучение строения, функции и развития иммунной системы при патологии и в норме: изучение роли иммунной системы в возникновении и развитии инфекционных и неинфекционных болезней;разработка и использование методов иммунодиагностики, иммунопрофилактики и иммунотерапии инфекционных и неинфекцнонных заболеваний человека.
Meтоды иммунологии:
иммуноморфологический;
иммунохимический:
иммуиобиологический,
экспериментальный.
Иммунная система организма. Характеристика. Органы, иммунокомпетентные клетки.
Иммунная система людей и животных обеспечивает специфическую защиту организма от генетически чужеродных молекул и клеток, в том числе от всевозможных инфекционных агентов — бактерий, вирусов, грибов и простейших. Клетки и молекулы иммунной системы обладают способностью распознавать чужеродные антигены инфекционных агентов, отличать их от антигенов собственных клеток и биополимеров, что в конечном итоге приводит к их уничтожению или удалению, т. е. к сохранению постоянства внутренней среды организма. Иммунная система обладает «памятью», которая позволяет быстро и эффективно удалять повреждающий чужеродный агент при повторном его распознавании. В то же время наличие естественной иммунологической толерантности к собственным антигенам предотвращает развитие самоповреждающих иммунологических реакций.
Понятием «иммунная система» подчеркивается единство разных органов и клеток, связанных общностью происхождения, функциональным взаимодействием и общими механизмами регуляции.
К центральным органам иммунной системы человека относятся костный мозг и тимус (вилочковая железа), в которых происходят пролиферация и дифференцировка иммунокомпетентных клеток: Т- и В-лимфоцитов
Вилочковая железа (тимус). Предшественники Т-лимфоцитов образуются из стволовых клеток костного мозга, которые поступают в тимус. В корковом слое тимуса происходит образование малых лимфоцитов (тимоцитов), которые активно размножаются. Кортикальные лимфоциты являются незрелыми клетками. Под влиянием гормонов тимуса и факторов микроокружения
они дифференцируются в зрелые Т-лимфоциты, мигрируя в мозговой слой тимуса, а затем в кровь.
Лимфоидная паренхима тимуса достигает максимального развития к 17 годам, а затем уменьшается, но полностью не исчезает.
Костный мозг. В костном мозге содержатся стволовые кроветворные клетки, являющиеся родоначальниками всех форменных элементов крови, в том числе лимфоцитов. В ретикулярной строме костного мозга происходит дифференцировка В-лимфоцитов, которые созревают до малых лимфоцитов из клеток-предшественников.
Периферические лимфоидные органы. К ним относятся многочисленные скопления лимфоидной ткани, располагающиеся под слизистыми оболочками желудочно-кишечного, дыхательного и мочеполового трактов (групповые лимфатические фолликулы, миндалины и др.), лимфатические узлы и селезенка. В периферических лимфоидных органах происходят пролиферация и дифференцировка лимфоцитов под влиянием антигена, поступившего в организм.
В лимфатических узлах, селезенке, миндалинах, групповых лимфатических фолликулах имеются две зоны. Одна из них называется тимусзависимой, поскольку там расселяются Т-лимфоциты, другая В-зависимой, в которой располагаются В-лимфо-циты. В этих зонах происходят антигензависимая пролиферация и дифференцировка данных клеток и их кооперация.
Молекулы иммунной системы - CD-антигены, рецепторы, молекулы I, II, III классов ГКГС, адгезины, суперсемейство иммуноглобулинов.
Установлено, что на поверхности клеток имеются дифференцировочные антигены, разные не только у разных типов клеток, но и у одного типа клеток на разных стадиях дифференцировки. Клеточные поверхностные молекулы, идентифицированные с помощью моноклональных антител, известны как "Claster of differentiation" - кластер дифференцировки, и эти антигены имеют числовую нумерацию: CD3, CD4, CD8, CD20, CD56 и т.д.
Антигены главного комплекса гистосовместимости (МНС). МНС у человека называются HLA. Антигены МНС I класса имеют все ядросодержащие клетки, а МНС II класса - только антигенпрезентирующие клетки. Антигены МНС I и II классов участвуют в презентации (представлении) клетками антигенного пептида Т-лимфоцитам: продукты МНС I класса презентируют (представляют) антигенный пептид CD8+ Т-лимфоцитам, а МНС II класса CD4+ Т-лимфоцитам. Имеются неклассические молекулы МНС, или МНС-подобные (например, CD1).
Выявлено участие растворимых молекул I класса в различных этапах иммунного ответа: а) связывании антиНLАантител; б) ингибиции цитотоксичности аутореактивных Т-лимфоцитов; с) формировании иммунологической толерантности.
Молекулы II класса распознавания являются продуктами DR, DQ и DP генов, гетеродимеры тяжелой (а) и легкой (в) гликопротеидных цепей. Молекулярная масса альфа цепи 30-34 кДа, а бeта - 26-29 кДа. Внеклеточная часть молекулы представлена al и а2, или в1 и в2 и соединена небольшой трансиенбранной областью (30 аминокислот) и коротким цитоплазматическин доменом (15 аминокислот). Они экспрессированы преимущественно на мембране иммунокомпетентных клеток. Антигены МНС I класса имеют все ядросодержащие клетки, а МНС II класса - только антигенпрезентирующие клетки. Антигены МНС I и II классов участвуют в презентации (представлении) клетками антигенного пептида Т-лимфоцитам: продукты МНС I класса презентируют (представляют) антигенный пептид CD8+ Т-лимфоцитам, а МНС II класса CD4+ Т-лимфоцитам.
Цитокины. Определение Классификация. Клетки-продуценты. Биологическая роль Клиническое использование. Хемокины.
Цитокины - разнообразная, группа растворимых межклеточных коммуникационных молекул пептидной природы, обладающих регуляторными и эффекторными свойствами, которые продуцируются стимулированными клетками. Они регулируют рост, дифференциацию и функцию многих типов клеток, улучшают кооперацию между ними и определяют спектр их биологической активности. Активность цитокинов проявляется локально в очень низких концентрациях (пико- и наномолярных) и важна в механизмах воспаления, естественного и приобретенного иммунитета.
Классификация цитокинов. Основные группы цитокинов: Интерфероны, Интерлейкины, Фактор некроза опухолей, Колониестимулирующиефакторы, Ростовые факторы. В зависимости от типа клеток, продуцирующих цитокины, их делят на монокины (ИЛ-1, ФНО), синтезируемые моницитами, макрофагами, и лимфокины (ИЛ-2, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-10 и др.), синтезируемые лимфоцитами.
Биосинтез и механизм действия питокинов.
Цитокины синтезируются клетками-продуцентами после их взаимодействия со стимуляторами. Молекулы стимуляторов связываются с мембранными рецепторами клетки, вызывая тем самым ее активацию (изменение биохимических процессов, экспрессию определенных генов, в том числе и кодирующих цитокины), биосинтез и секрецию определенного спектра цитокинов. Биологические эффекты цитокинов весьма разнообразны. Интерфероны^
В ответ на адсорбцию на мембране клеток-мишеней-вирусных частиц или их стимуляцию вирусной нуклеиновой кислотой, а также другими стимуляторами интерферон-а секретируется мононуклеарными клетками (моноцитами и лимфоцитами). ИНФ- р* продуцируется фибробластами и
некоторыми эпителиальными клетками после их стимуляции эндотоксинами бактерий, ФНО и ИЛ-1. у-интерферон продуцируется Т-лимфоцитами. Особую роль в этом играют Т-хелперы первого типа (Тп1). Поскольку интерфероны проявляют неспецифическую противовирусную активность, то они являются наиболее важным элементом естественного иммунитета организма. Интерфероны, продуцируемые инфицированными клетками (обычно ИНФ- Р), индуцируют состояние противовирусной резистентности окружающих клеток и организма в целом. Основное противовирусное действие интерферонов заключается ингибиции трансляции вирусной мРНК. Интерферон связывается с соответствующим рецептором на мембране клеток мишеней. Это связывание вызывает дерепрессию нескольких генов, которые детерминируют вирусные ингибиторные белки, которые блокируют трансляцию вирусной мРНК, но не мРНК клетки хозяина. Противовирусные эффекты интерферонов а и Рг очень близки. Оба типа интерферонов нашли клиническое применение для лечения вирусных инфекций.Биологические эффекты у-интерферона отличаются принципиально. Он синтезируется в процессе иммунного ответа в результате антигенспецифического распознавания и активации соответствующих клонов Т-лимфоцитов хелперов первого типа. Данная субпопуляция Т-хелперов является наиболее важным элементом клеточного иммунного ответа и отвечает за реализацию реакций гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). Этот механизм формирования специфической резистентности особенно важен для защиты организма от внутриклеточных патогенов, таких как микобактерии, листерии и, безусловно, вирусы, у - интерферон способен стимулировать противомикробную активность макрофагов и естественных киллеров.
Интерлейкины - низкомолекулярные пептиды, выполняющие функцию коммуникационных сигнальных биомолекул между различными популяциями лейкоцитов.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|