ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ
Е.Н. Супрун,
Научно-клинический консультативный центр аллергологии и иммунологии, Москва
Практическая концепция иммунологической памяти существовала на протяжении многих веков. Древнейшие индусские, египетские, китайские памятники литературы содержат упоминание о пандемичных болезнях, в том числе и об оспе, и о том, что единожды переболевший человек больше не заболевал ею. В истории Пелопонесской войны (V век до н.э.) это обстоятельство нашло очень точное описание. Фукидид свидетельствует, что, несмотря на повальный характер заболеваний, никто не заболевал дважды, во всяком случае смертельно, и что для захоронения трупов и ухода за больными использовались переболевшие. Эти наблюдения привели к первым интуитивным попыткам защититься от инфекции при помощи искусственного заражения инфекционным материалом. Есть основания полагать, что этим методом впервые воспользовались древние китайцы в XI веке до н.э., вкладывавшие оспенные струпья от больных в нос здоровым; иногда эти струпья высушивали, измельчали и вдували в нос. Так появилось понятие вариоляция (от лат. variola - оспа) - вакцинация против оспы. В 1725 г. Монтэгю принес этот метод в Европу. Многочисленные попытки перенести идею вариоляции на другие заболевания -скарлатину, дифтерию и др. - были безуспешны. В 1769 г. в немецком журнале появилась статья, о том, что скотоводы, переболевшие коровьей оспой, считают себя в полной безопасности от человеческой оспы. Эдвард Дженнер предположил, что перенесенная коровья оспа является защитой от человеческой, и что прививать нужно не человеческую, а именно коровью оспу. Подтверждением его правоты был блестящий публичный опыт с вакцинацией человека (мальчика Джемса Фиппса) коровьей оспой с последующей безуспешной попыткой заразить его оспой человеческой. Так и появился на свет термин вакцинация от латинского vacca, т.е. «коро-
ва». Схема вакцинации Дженнера привела к научному взрыву в попытке понять механизмы, лежащие в приобретенной защите. Но в XVII веке Дженнер еще не знал об антигенах, инфекциях и их возбудителях, поэтому не мог теоретически обосновать свое открытие, и сделал это только Луи Пастер через сто с лишним лет.
На сегодняшний день вакцинация позволяет устранить или свести к минимуму многие заболевания во всем мире. Большинство эффективных вакцин, используемых сегодня, способны вырабатывать нейтрализующие антитела. Однако для некоторых патогенных микроорганизмов, таких как малярия и ВИЧ-инфекция, вакцины, направленные на повышение титра нейтрализующих антител, в основном безуспешны. Для этих инфекций можно сформировать защиту, направленную на активацию CD8 + Т-клеточного иммунитета.
Только в последние несколько десятилетий клеточный и молекулярный механизмы развития Т-клеточной памяти начали проясняться. Этому способствуют технологические достижения, такие, как проточная цитометрия, трансгенные мыши, генная инженерия, двухфотонная микроскопия. Эти методы позволяют оценить, дать характеристику, локализовать и изолировать антиген-специфические Т-клетки в течение всего иммунного ответа .
Смысл индивидуального распознавания антигенов иммунной системой сводится к тому, чтобы при повторном контакте с ними иммунная защита была более эффективной. Это достигается благодаря формированию иммунологической памяти, которая служит основой вторичного иммунного ответа. Поэтому можно сказать, что состояние иммунитета к возбудителям инфекционных заболеваний в значительной степени сводится к наличию клеток памяти и готовности к вторичному иммунному ответу . Графически
Рисунок 1. Соотношение во времени различных состояний иммунной защиты при инфекции
инфекция
Кривая отражает бактериемию. Прямоугольники с надписями «ЫК» (естественные киллеры), «ЦТЛ» (цитотоксические Т-лимфоциты), «ГЗТ» (гиперчувствительность замедленного типа), «Антитела», «Протективный иммунитет», «Иммунологическая память» соответствуют периодам проявления защитной функции указанных факторов иммунного ответа и состояния иммунитета.
соотношение влияния во времени на инфекцию иммунологической памяти и протективного иммунитета представлено на рисунке 1.
Еще раз напомним, что под протективным иммунитетом понимают ответ на реинфицирова-ние путем распознавания антигена предсуще-ствующими антителами или эффекторными Т-клетками с последующим удалением возбудителя. Иммунологическая память, в свою очередь, проявляется в том, что в ответ на реинфицирова-ние происходит распознавание антигена с помощью В- и Т-лимфоцитов памяти. Это приводит к быстрому увеличению антигенспецифиче-ских лимфоцитов, дифференцировке их в эф-фекторные клетки и удалению инфекционного агента.
Рисунок 2. Первичный, вторичный иммунный ответ и ответ иммунологической памяти
1-е введение антигена
2-е введение антигена
1 - первичный иммунный ответ (развивается с первых дней); 2 - вторичный иммунный ответ; 3 - ответ иммунологической памяти.
Длительность состояния протективного иммунитета после инфекции обычно составляет 1-2 месяца. Что касается иммунитета, обусловленного иммунологической памятью, то в классическом варианте -после детских инфекций - формируется пожизненный иммунитет. Его стабильность следует связывать не столько с продолжительностью жизни клеток памяти (она должна быть одинаково большой для клеток памяти любой специфичности, между тем продолжительность иммунологической памяти в действительности различна), сколько с персисти-рованием в лимфоидных фолликулах антигена, поддерживающего жизнеспособность клеток памяти.
Таким образом, основой иммунитета в период после впервые перенесенной инфекции являются иммунологическая память и готовность к вторичному иммунному ответу, т.е. к быстрой мобилизации факторов специфической иммунной защиты. Основная функция иммунитета и состоит в том, что срок, необходимый для развертывания вторичного иммунного ответа и формирования защитных механизмов, оказывается меньше, чем время, требуемое микроорганизму для распространения и оказания патогенного действия .
В основе феномена иммунологической памяти лежат два явления:
При первичном иммунном ответе происходит размножение лимфоцитов антиген-специфичного клона, часть лимфоцитов клона «замораживается» и персистирует в организме в течение неопределенного времени (от нуля до пожизненного в зависимости от антигена).
Лимфоциты памяти для начала иммунного ответа на антиген нуждаются в медиаторах доиммунного воспаления и костимуляторных сигналах зна-
Случайное попадание малой дозы антигена в организм через несколько месяцев или лет
чительно меньше, чем неиммунные лимфоциты, и могут начать его вне воспаления или при минимальных симптомах воспаления .
Соотношение первичного, вторичного иммунного ответа и ответа иммунологической памяти графически можно представить следующим образом (рисунок 2).
Подобное соотношение величин первичного иммунного ответа, вторичного иммунного ответа и ответа иммунологической памяти бывает при введении в организм неразмножающихся антигенов (неживых микробов). Ответ иммунологической памяти возникает не всегда, и интенсивность его весьма индивидуальна.
Иммунологическая память имеет высокую специфичность к конкретному антигену, распространяется как на гуморальное, так и клеточное звено иммунитета и обусловлена В- и Т-лимфо-цитами . Клетки памяти представляют собой малые лимфоциты. На основании ряда признаков (преимущественно косвенных, например по наличию на Т-клетках маркера асиалоGM1) сделано заключение, что они находятся не в фазе покоя, как «наивные» малые лимфоциты, а в фазе G1. Безусловно, это позволяет им быстро перейти в стадию пролиферации. Принципиальными для клеток памяти являются два свойства: способность к рециркуляции и большая продолжительность жизни (годы). Первое из этих свойств обеспечивает мобильность и широкое распространение клеток памяти в организме. Это служит основой для быстрого опознавания ими чужеродных агентов, которые могут внедряться в любом участке организма, и для ускоренного реагирования на их антигены. Большая продолжительность жизни обуславливает длительное сохранение иммунитета к возбудителям инфекционных заболеваний и другим вредным биологическим и химическим агентам.
В-КЛЕТКИ ПАМЯТИ
Популяция В-клеток состоит из незрелых, незрелых переходных, зрелых наивных, активированных зрелых и покоящихся В-клеток памяти, а также терминально дифференцированных антитело-секретирующих плазмобластов и плазматических клеток (рисунок 3).
После первичного воздействия антигена переходные незрелые клетки претерпевают быстрое
преобразование, в результате чего формируются три субпопуляции В-клеток - покоящиеся В-клетки памяти, плазмобласты и долгоживущие плазматические клетки. Данные о нормальном диапазоне В-клеток у здоровых лиц, особенно детей раннего возраста, немногочисленны. В-клетки CD19 или CD20 составляют лишь 15-25% циркулирующих лимфоцитов у детей и подростков. Взаимодействие между CD40 лиган-дом (белок CD154) на активированных Т-клет-ках и белка CD40 на активированных В-клетках усиливает дифференцировку наивных В-клеток в В-клетки памяти. Покоящиеся В-клетки памяти составляют 1-10% от общего числа В-клеточ-ной популяции в периферической крови детей в возрасте до 12 месяцев и 19-42% у взрослых, они способны создать быстрый вторичный иммунный ответ при повторном воздействии родственных антигенов .
Известно, что местом образования В-клеток памяти при первичном иммунном ответе являются зародышевые центры вторичных фолликулов лимфоидных органов (их светлая зона). Здесь под влиянием фолликулярных дендритных клеток происходит определение дальнейшего развития В-лимфоцитов в плазматические клетки или клетки памяти. Доказано, что в этом процессе участвуют сигналы, передаваемые с помощью ИЛ-1 и мембранной молекулы CD23. Из зародышевых центров сформировавшиеся В-клетки памяти поступают в рециркуляцию.
Для В-клеток памяти основным опознавательным признаком служит наличие мембранных иммуноглобулинов «поздних» изотипов - IgG или ^А, когда подавляющее большинство нести-мулированных лимфоцитов несет мембранный
Рисунок 3. Путь дифференцировки В-клеток
Незрелые В-клетки эмигрируют из костного мозга, антиген воздействует на В-клетки памяти или плазмобласты. Плазматические клетки возвращаются в костный мозг и выделяют низкий уровень антител.
^М или ^М в сочетании с IgD; на В-клетках памяти эти изотипы практически отсутствуют. Другая особенность В-клеток памяти заключается в преобладании в их составе мутантных V-генов, тогда как в составе рецепторов наивных В-клеток V-гены хотя и перестроены, но основу их составляют нуклеотидные последовательности, свойственные зародышевым V-генам. Также для В-клеток памяти характерна высокая экспрессия ингибитора апоптоза Вс1-2 .
Параметры вторичного ответа по В-лимфоци-там в сравнении с первичным иммунным ответом приведены в таблице 1.
Таблица 1. Параметры В-лимфоцитов при первичном и вторичном иммунном ответе
ПАРАМЕТР ПРИ ПЕРВИЧ- ПРИ ВТОРИЧ-
НОМ ОТВЕТЕ НОМ ОТВЕТЕ
Частота встречаемости антиген-специфичных В-лимфоцитов в лимфоидных тканях 10-4- 10-5 10-3
Изотип продуцируемых антител IgM > IgG IgG, IgM, IgE
Аффинность антител Низкая Высокая
Первичный иммунный ответ характеризуется в ранней фазе преимущественной продукцией антител класса М, тогда как доминирующий изо-тип антител, продуцируемый в раннем вторичном и последующих ответах, - это обычно IgG, в некоторых случаях ^А и ^Е. Эти антитела продуцируются В-клетками, которые уже переключились с продукции ^М на более зрелые изотипы и экспрессируют IgG, ^А или ^Е на их поверхности так же хорошо, как и высокий уровень молекул МНС класса II. Это позволяет В-клеткам памяти начинать их взаимодействие со зрелыми Т-хелперами даже при низких дозах антигена. Кроме того, число В-клеток, которые могут отвечать на антиген, увеличивается после прайминга2 в 5-10 раз, а продуцируемые антитела имеют более высокий аффинитет .
Продолжительность серологической памяти
зависит от выработки патоген-специфических антител, от развития и поддержания популяции В-клеток памяти и популяции плазматических клеток. Описано три механизма в поддержании защитного уровня антител у здоровых лиц. Первый из них - переходный - антиген-зависимая стимуляция В-клеток памяти после повторного воздействия родственных антигенов, что приводит к быстрой пролиферации и дифферен-цировке антитело-секретирующих плазматических клеток. Второй - постоянный - антиген-независимая стимуляция В-клеток развивается в связи с постоянными, поликлональными стимулами, в результате плазмобласты имеют низкий уровень пролиферации и дифференцировки. Третий механизм заключается в постоянно низком уровне выработки долгоживущих плазматических клеток, находящихся в костном мозге .
В исследовании Т. УаПегек^, I. Gunnarsson, М. Widhe и соавт., проведенном на пациентах с СКВ, получавших ритуксимаб, который истощает циркулирующие CD20 + -клетки, но не влияет на клетки в костном мозге, антитела к вирусу кори оставались относительно стабильными после лечения, но антитела к столбняку сократились у большинства пациентов. Эти результаты показывают, что большая часть антител к вирусу кори может быть получена благодаря долгоживущим плазматическим клеткам, проживающим в костном мозге, в то время как антитела к столбняку могут потребовать постоянного, низкого уровня В-клеточной дифференцировки .
Итак, в первой части темы «Иммунологическая память» мы указали истоки зарождения понятия, рассмотрели роль иммунологической памяти в защите организма от реинфицирова-ния, начали разбор структуры и функции В-клеток памяти. Во второй главе мы подробнее рассмотрим Т-клетки памяти, а также механизмы формирования иммунологической памяти.
Продолжение в следующем номереШ
1 В незрелых В-клетках или в любых других клетках организма V-гены (вариабельный домен) и С-гены (постоянный домен), находясь на одной и той же хромосоме, удалены друг от друга на значительное расстояние - до 1 млн пар нуклеотидов. Подобная нативная локализация генов для иммуноглобулинов определяется как состояние зародышевой линии (от англ. - germ1ine). Однако по мере созревания В-клеток происходит реорганизация генома так, что пространственно удаленные генные сегменты оказываются в непосредственной близости друг от друга, образуя единый информационный участок. Этот процесс связан только с соматическими клетками (в случае с иммуноглобулиновыми генами - только с В-клетками), не наследуется и, следовательно, не затрагивает половые клетки.
2 Прайминг в данном контексте - первичная вакцинация. Под праймингом также понимают: активацию примитивных Т-клеток при первичной встрече с антигеном на поверхности профессиональных антиген-презентирующих клеток; а также прайминг - это промежуточная стадия между двумя функциональными состояниями фагоцитов: исходным и активированным.
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.
ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ
способность иммунной системы организма после первого взаимодействия с антигеном специфически отвечать на его повторное введение. Наряду со специфичностью, И. п.- важнейшее свойство иммунного ответа. Позитивная И. п. проявляется как ускоренный и усиленный специфич. ответ на повторное введение антигена. При первичном гуморальном иммунном ответе после введения антигена проходит неск. дней (латентный период) до появления в крови антител. Затем наблюдается постепенное увеличение кол-ва антител до максимума с последующим снижением. При вторичном ответе на ту же дозу антигена латентный период сокращается, кривая увеличения антител становится круче и выше, а её снижение происходит медленнее. В клеточном иммунитете И. п. проявляется ускоренным отторжением вторичного трансплантата и более интенсивной воспалительно-нек-ротич. реакцией на повторное внутрикож-ное введение антигена. Позитивная И. п. к антигенным компонентам окружающей среды лежит в основе аллергич. заболеваний, а к резус-антигену (возникает при резус-несовместимой беременности)- в основе гемолитич. болезни новорождённых. Негативная И. п. - это естеств. и приобретённая иммунологич. толерантность, проявляющаяся ослабленным ответом или его полным отсутствием как на первое, так и на повторное введение антигена. Нарушение негативной И. п. к собств. антигенам организма является патогенетич. механизмом нек-рых аутоиммунных заболеваний. Выработка негативной И. п.- наиб, перспективный приём преодоления гистонесовместимости при трансплантации органов и тканей. И. п. при ответе на разные антигены различна. Она может быть краткосрочной (дни, недели), долговременной (месяцы, годы) и пожизненной. Напр., человек, иммунизированный столбнячным анатоксином или живой полиомиелитной вакциной, сохраняет И. п. св. 10 лет. И. п. представляет собой разновидность биол. памяти, принципиально отличающуюся от нейрологич. (мозговой) памяти по способу её введения, уровню хранения и объёму информации. Осн. носители И. п.- долгоживущие Т- и В-лимфоциты, к-рые образуются при первичном иммунном ответе и продолжают циркулировать с кровью и лимфой в качестве специфич. предшественников антиген-реактивных лимфоцитов. При вторичном ответе эти клетки размножаются, обеспечивая быстрое увеличение клона антителообразующих или антиген-реактивных лимфоцитов данной специфичности. Из др. механизмов И. п. (кроме клеток памяти) определ. значение имеют иммунные комплексы, цитоф ильные антитела, а также блокирующие и антиидиотипич. антитела. И. п. можно перенести от иммунного донора неиммунному реципиенту, переливая живые лимфоциты или вводя лимфоцитарный экстракт, содержащий «фактор переноса» или иммунную РНК. Ввод информации в И. п. осуществляется антигеном, хотя информация об антигене к этому моменту уже существует в генетич. памяти, возникшей в филогенезе и в т. н. онтогенетич. памяти, появившись в эмбриогенезе при дифференцировке лимфоидных клеток. Информац. ёмкость И. п.- до 106-107 бит на организм. У позвоночных включается более 100 бит в сутки. В филогенезе И. п. возникла одновременно с нейрологич. памятью. Полной ёмкости И. п. достигает у взрослых животных со зрелой иммунной системой (у новорождённых и старых особей она ослаблена).
.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл. - М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)
Смотреть что такое "ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ" в других словарях:
иммунологическая память - Существование иммунной защиты против специфического возбудителя спустя много лет после перенесенного заболевания. [Англо русский глоссарий основных терминов по вакцинологии и иммунизации. Всемирная организация здравоохранения, 2009 г.] Тематики… … Справочник технического переводчика
Immunological memory иммунологическая память. Cпособность иммунной системы к более быстрому иммунному ответу
Иммунологическая память - – способность иммунной системы организма отвечать специфическими реакциями на повторные вве дения антигена, проявляется ускорением или усилением ответа на антиген; выделяют кратковременную, долговременную и пожизненную; носителем являются… … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных
Способность иммунной системы быстрее и интенсивнее отвечать на повторную встречу с Аг. Обусловлена образованием при первичной встрече с Аг (примировании) долгоживущих, рециркулирующих Т и В клеток иммунол. памяти. (
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 определённому 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.
Иммунологические расстройства у человека
Иммунодефициты
Иммунодефициты (ИДС) - это нарушения иммунологической реактивности, которые обусловлены выпадением одного или нескольких компонентов иммунного аппарата или тесно взаимодействующих с ним неспецифических факторов.
Аутоиммунные процессы
Аутоиммунные процессы - это в значительной степени хронические явления, которые приводят к долговременному повреждению тканей. Это связано в первую очередь с тем, что аутоиммунная реакция постоянно поддерживается тканевыми антигенами.
Гиперчувствительность
Гиперчувствительность - это термин, используемый для обозначения иммунного ответа, который протекает в аггравированной и неадекватной форме, в результате чего происходит повреждение тканей.
Другие защитные механизмы макроорганизма
Иммунология опухолей
К аспектам иммунологии опухолей относятся три основных направления исследований:
- Использование методов иммунологии для диагностики опухолей, определения прогноза и выработки тактики лечения заболевания;
- Осуществление иммунотерапии в качестве дополнения к другим видам лечения и для иммунокоррекции - восстановления деятельности иммунной системы;
- Определение роли иммунологического наблюдения за опухолями у человека.
Управление иммунной системойФизиологические механизмыПрименяемые в медицине методы воздействияСуществуют различные методы воздействия на иммунную систему, которые призваны привести её деятельность в норму. К ним относятся иммунореабилитация, иммуностимуляция, иммуносупрессия и иммунокоррекция.
Иммунореабилитация - это комплексный подход по воздействию на иммунную систему. Цель иммунореабилитации состоит в восстановлении до нормированных показателей функциональных и количественных значений иммунной системы.
Иммуностимуляция - это процесс воздействия на иммунную систему для улучшения иммунологических процессов, которые происходят в организме, а также увеличения оперативности реакции иммунной системы на внутренние раздражители.
Иммуносупрессия (иммунодепрессия) - это угнетение иммунитета по той или иной причине.
Иммуносупрессия бывает физиологической, патологической и искусственной. Искусственная иммуносупрессия вызывается приёмом ряда иммуносупрессивных препаратов и/или ионизирующими излучениями и применяется при лечении аутоиммунных заболеваний, при трансплантации органов и тканей и др.
Иммунокоррекция
- это восстановление деятельности иммунной системы. Иммунокоррекция проводится в профилактических целях, чтобы повысить сопротивляемость организма в периоды эпидемий респираторных инфекций, для улучшения восстановления организма после операций и заболеваний.
Иммунные комплексы
, комплексы антиген-антитело - комплексы, возникающие в результате взаимодействия антигена с антителом; компоненты нормального иммунного ответа, обладающие способностью связывать комплемент, воздействовать на процессы активации Т- и В-лимфоцитов и оказывать влияние на структуру антигенов, находящихся на поверхности макрофагов.
Иммунные комплексы могут формироваться в тех случаях, когда: 1) антиген и антитело образуются в крови, а затем откладываются в стенке сосудов; 2) антиген локализован в тканях и реагирует с присутствующими в крови антителами; 3) антиген и антитело образуются локально. Иммунные комплексы образуются с участием антител, относящихся к иммуноглобулинам, наиболее часто - к классам IgG и IgM. Из-за своей способности связывать комплемент и реагировать с рецепторами для Fc-фрагмента на тромбоцитах, нейтрофилах иммунные комплексы могут вызывать острую воспалительную реакцию.
Во многих случаях иммунные комплексы могут либо вообще не попадать в кровяное русло, либо очень быстро удаляться из него. Для диагностики и разработки лечебных мероприятий им- мунокомплексных заболеваний важно определение не только уровней иммунных комплексов, но и их антигенного состава. В ряде случаев определение циркулирующих иммунных комплексов помогает диагностировать заболевания, в основе которых нет иммунокомплексной патологии.