PIRMĀ DAĻA
IMUNOLOĢISKĀ ATMIŅA
E.N. Suprun,
Zinātniski klīniskais konsultatīvais alergoloģijas un imunoloģijas centrs, Maskava
Imunoloģiskās atmiņas praktiskā koncepcija pastāv jau daudzus gadsimtus. Senākajos hinduistu, ēģiptiešu un ķīniešu literatūras pieminekļos ir minētas pandēmijas slimības, tostarp bakas, un fakts, ka cilvēks, kurš reiz bija slims, ar to vairs nesaslimst. Peloponēsas kara vēsturē (5. gadsimtā pirms mūsu ēras) šis apstāklis atrada ļoti precīzu aprakstu. Tukidīds liecina, ka, neskatoties uz slimību plašo izplatību, neviens nav saslimis divas reizes, vismaz nāvējoši, un ka tie, kas bija atveseļojušies, tika izmantoti līķu apglabāšanai un slimnieku aprūpei. Šie novērojumi noveda pie pirmajiem intuitīviem mēģinājumiem aizsargāties pret infekciju, mākslīgi piesārņojot ar infekciozu materiālu. Ir pamats uzskatīt, ka šo metodi pirmie 11. gadsimtā pirms mūsu ēras izmantoja senie ķīnieši, kuri veseliem cilvēkiem degunā ielika slimu cilvēku baku kreveles; dažreiz šīs kreveles tika žāvētas, sasmalcinātas un iepūstas degunā. Tā radās jēdziens variolācija (no latīņu valodas variola - bakas) - vakcinācija pret bakām. 1725. gadā Montagu ieveda šo metodi Eiropā. Daudzi mēģinājumi pārnest variolācijas ideju uz citām slimībām - skarlatīnu, difteriju utt. - bija neveiksmīgi. 1769. gadā kādā vācu žurnālā parādījās raksts, kurā teikts, ka liellopu audzētāji, kuri slimojuši ar govju bakām, uzskata sevi par pilnīgi drošiem no cilvēku bakām. Edvards Dženers ierosināja, ka govju bakas ir aizsardzība pret cilvēku bakām un ka jāvakcinē nevis cilvēku bakas, bet gan govs bakas. Viņa pareizības apliecinājums bija spožā publiskā pieredze, vakcinējot cilvēku (zēnu Džeimsu Fipsu) pret govs bakām, kam sekoja neveiksmīgs mēģinājums inficēt viņu ar cilvēka bakām. Tā no latīņu valodas vacca radās termins vakcinācija, t.i. "īss"
va." Dženera vakcinācijas režīms izraisīja zinātnisku sprādzienu, mēģinot izprast iegūtās aizsardzības mehānismus. Bet 17. gadsimtā Dženers vēl nezināja par antigēniem, infekcijām un to patogēniem, tāpēc viņš nevarēja teorētiski pamatot savu atklājumu, un tikai Luiss Pastērs to izdarīja vairāk nekā simts gadus vēlāk.
Mūsdienās vakcinācija var novērst vai samazināt daudzas slimības visā pasaulē. Visefektīvākās mūsdienās izmantotās vakcīnas spēj radīt neitralizējošas antivielas. Tomēr attiecībā uz dažiem patogēniem, piemēram, malāriju un HIV infekciju, vakcīnas, kuru mērķis ir palielināt neitralizējošu antivielu titru, lielākoties ir neveiksmīgas. Šīm infekcijām ir iespējams formulēt aizsardzību, kuras mērķis ir aktivizēt CD8+ T-šūnu imunitāti.
Tikai pēdējo desmitgažu laikā T šūnu atmiņas attīstības šūnu un molekulārie mehānismi ir sākuši kļūt skaidrāki. To veicina tehnoloģiskie sasniegumi, piemēram, plūsmas citometrija, transgēnās peles, gēnu inženierija un divu fotonu mikroskopija. Šīs metodes ļauj novērtēt, raksturot, lokalizēt un izolēt antigēnam specifiskās T šūnas visā imūnās atbildes laikā.
Imūnsistēmas individuālās antigēnu atpazīšanas mērķis ir nodrošināt, lai pēc atkārtotas saskares ar tiem imūnā aizsardzība būtu efektīvāka. Tas tiek panākts, veidojot imunoloģisko atmiņu, kas kalpo par sekundārās imūnās atbildes pamatu. Tāpēc mēs varam teikt, ka imunitātes stāvoklis pret infekcijas slimību patogēniem lielā mērā ir atkarīgs no atmiņas šūnu klātbūtnes un gatavības sekundārai imūnreakcijai. Grafiski
1. attēls. Dažādu imūnās aizsardzības stāvokļu korelācija infekcijas laikā
infekcija
Līkne atspoguļo bakterēmiju. Taisnstūri ar uzrakstiem “NK” (dabiskās slepkavas šūnas), “CTL” (citotoksiskie T-limfocīti), “DTH” (aizkavēta tipa paaugstināta jutība), “Antivielas”, “Aizsardzības imunitāte”, “Imunoloģiskā atmiņa” atbilst periodiem. šo faktoru aizsargfunkcijas imūnās atbildes reakcijas un imūnsistēmas stāvokļa izpausme.
Attiecība starp imunoloģiskās atmiņas un aizsargājošās imunitātes ietekmi uz infekciju laika gaitā ir parādīta 1.
Atgādināsim vēlreiz, ka aizsargājošā imunitāte tiek saprasta kā reakcija uz atkārtotu inficēšanos, jau esošām antivielām vai efektor-T šūnām atpazīstot antigēnu, kam seko patogēna noņemšana. Savukārt imunoloģiskā atmiņa izpaužas ar to, ka, reaģējot uz atkārtotu inficēšanos, antigēna atpazīšana notiek ar atmiņas B un T limfocītu palīdzību. Tas izraisa strauju antigēnu specifisko limfocītu pieaugumu, to diferenciāciju efektoršūnās un infekcijas izraisītāja izņemšanu.
2. attēls. Primārās, sekundārās un imunoloģiskās atmiņas reakcijas
1. antigēna injekcija
2. antigēna injekcija
1 - primārā imūnā atbilde (attīstās no pirmajām dienām); 2 - sekundārā imūnā atbilde; 3 - imunoloģiskās atmiņas reakcija.
Aizsardzības imunitātes stāvokļa ilgums pēc inficēšanās parasti ir 1-2 mēneši. Kas attiecas uz imunitāti imunoloģiskās atmiņas dēļ, tad klasiskajā variantā - pēc bērnības infekcijām - veidojas mūža imunitāte. Tās stabilitāte jāsaista ne tik daudz ar atmiņas šūnu dzīves ilgumu (vienlīdz garam jābūt jebkuras specifikas atmiņas šūnām, tikmēr imunoloģiskās atmiņas ilgums patiesībā ir atšķirīgs), bet gan ar antigēna noturību limfoīdos folikulos, kas atbalsta atmiņas šūnu dzīvotspēju.
Tādējādi imunitātes pamats periodā pēc pirmās inficēšanās ir imunoloģiskā atmiņa un gatavība sekundārai imūnreakcijai, t.i. specifisku imūnās aizsardzības faktoru ātrai mobilizācijai. Imunitātes galvenā funkcija ir tāda, ka laiks, kas nepieciešams sekundārās imūnās atbildes aktivizēšanai un aizsargmehānismu izveidošanai, ir mazāks par laiku, kas nepieciešams, lai mikroorganisms izplatītos un radītu patogēnu iedarbību.
Imunoloģiskās atmiņas fenomena pamatā ir divas parādības:
Primārās imūnās atbildes laikā vairojas antigēnam specifiskā klona limfocīti, kas tiek “sasaldēti” un noturas organismā nenoteiktu laiku (no nulles līdz mūža garumā, atkarībā no antigēna).
Lai uzsāktu imūnreakciju pret antigēnu, atmiņas limfocītiem ir nepieciešami preimūna iekaisuma mediatori un kostimulējošie signāli.
Nejauša nelielas antigēna devas iedarbība uz ķermeni pēc vairākiem mēnešiem vai gadiem
ievērojami mazāk nekā imūnlimfocīti, un tas var sākties ārpus iekaisuma vai ar minimāliem iekaisuma simptomiem.
Sakarību starp primāro, sekundāro imūnreakciju un imunoloģiskās atmiņas reakciju var grafiski attēlot šādi (2. attēls).
Līdzīga primārās imūnās atbildes, sekundārās imūnās atbildes un imunoloģiskās atmiņas reakcijas lieluma attiecība rodas, ja organismā tiek ievadīti antigēni (nedzīvi mikrobi). Imunoloģiskās atmiņas reakcija ne vienmēr notiek, un tās intensitāte ir ļoti individuāla.
Imunoloģiskajai atmiņai ir augsta specifika pret konkrētu antigēnu, tā attiecas gan uz humorālo, gan šūnu imunitāti, un to izraisa B un T limfocīti. Atmiņas šūnas ir mazi limfocīti. Pamatojoties uz vairākām pazīmēm (galvenokārt netieši, piemēram, asialoGM1 marķiera klātbūtni uz T šūnām), tika secināts, ka tās neatrodas miera fāzē, kā “naivie” mazie limfocīti, bet gan G1 fāzē. Protams, tas ļauj viņiem ātri iekļūt izplatīšanas stadijā. Atmiņas šūnām ir būtiskas divas īpašības: spēja pārstrādāt un ilgs dzīves ilgums (gadi). Pirmā no šīm īpašībām nodrošina atmiņas šūnu mobilitāti un plašu izplatību organismā. Tas kalpo par pamatu viņu ātrai svešķermeņu atpazīšanai, kas var iebrukt jebkurā ķermeņa daļā, un paātrinātai reakcijai uz to antigēniem. Ilgs mūža ilgums nodrošina ilgstošu imunitātes saglabāšanos pret infekcijas slimību patogēniem un citiem kaitīgiem bioloģiskiem un ķīmiskiem aģentiem.
B-ATMIŅAS ŠŪNAS
B šūnu populācija sastāv no nenobriedušām, nenobriedušām pārejas, nobriedušām naivām, aktivētām nobriedušām un miera stāvoklī esošām atmiņas B šūnām, kā arī galīgi diferencētiem antivielas izdalošiem plazmasblastiem un plazmas šūnām (3. attēls).
Pēc sākotnējās antigēna iedarbības pārejas nenobriedušas šūnas ātri tiek pakļautas
transformācija, kā rezultātā veidojas trīs B šūnu apakšpopulācijas - atpūtas atmiņas B šūnas, plazmasblasti un ilgstošas plazmas šūnas. Dati par normālu B šūnu diapazonu veseliem indivīdiem, īpaši maziem bērniem, ir reti. CD19 vai CD20 B šūnas veido tikai 15-25% cirkulējošo limfocītu bērniem un pusaudžiem. Mijiedarbība starp CD40 ligandu (CD154 proteīnu) uz aktivētām T šūnām un CD40 proteīnu uz aktivētām B šūnām uzlabo naivu B šūnu diferenciāciju par atmiņas B šūnām. Atmiņas B šūnas veido 1-10% no kopējās B šūnu populācijas perifērajās asinīs bērniem līdz 12 mēnešu vecumam un 19-42% pieaugušajiem, un tās spēj radīt ātru sekundāru imūnreakciju pēc atkārtotas iedarbības. saistītajiem antigēniem.
Ir zināms, ka atmiņas B šūnu veidošanās vieta primārās imūnās atbildes laikā ir limfoīdo orgānu sekundāro folikulu germinālie centri (to gaismas zona). Šeit folikulu dendritisko šūnu ietekmē notiek tālāka B limfocītu attīstība plazmas šūnās vai atmiņas šūnās. Ir pierādīts, ka šis process ietver signālus, ko pārraida IL-1 un membrānas molekula CD23. No germinālajiem centriem izveidotās atmiņas B šūnas nonāk pārstrādes sistēmā.
Atmiņas B šūnām galvenā identifikācijas pazīme ir “vēlo” izotipu membrānas imūnglobulīnu klātbūtne - IgG vai IgA, kad lielākā daļa nestimulēto limfocītu pārnēsā membrānas imūnglobulīnus.
3. attēls. B šūnu diferenciācijas ceļš
Nenobriedušas B šūnas emigrē no kaulu smadzenēm, un antigēns iedarbojas uz atmiņas B šūnām vai plazmasblastiem. Plazmas šūnas atgriežas kaulu smadzenēs un izdala zemu antivielu līmeni.
IgM vai IgM kombinācijā ar IgD; šo izotipu atmiņas B šūnās praktiski nav. Vēl viena atmiņas B šūnu iezīme ir mutantu V gēnu pārsvars to sastāvā, savukārt naivu B šūnu receptoru sastāvā V gēni, lai arī pārkārtojušies, balstās uz germinālajiem V gēniem raksturīgām nukleotīdu sekvencēm. Arī atmiņas B šūnām ir raksturīga augsta apoptozes inhibitora Bc1-2 ekspresija.
Sekundārās atbildes reakcijas uz B-limfocītiem parametri salīdzinājumā ar primāro imūnreakciju ir parādīti 1. tabulā.
1. tabula. B limfocītu parametri primārās un sekundārās imūnās atbildes laikā
PARAMETRS PRIMĀRĀ - VIDĒJĀ -
NOM ATBILDE NOM ATBILDE
Antigēnu specifisko B limfocītu sastopamības biežums limfoīdos audos 10-4- 10-5 10-3
Ražoto antivielu izotips IgM > IgG IgG, IgM, IgE
Antivielu afinitāte Zema Augsta
Primāro imūnreakciju agrīnā fāzē raksturo dominējoša M klases antivielu veidošanās, savukārt dominējošais antivielu izotips, kas rodas agrīnās sekundārajās un turpmākajās atbildēs, parasti ir IgG, dažos gadījumos IgA un IgE. Šīs antivielas ražo B šūnas, kas jau ir pārgājušas no IgM ražošanas uz nobriedušākiem izotipiem un ekspresē IgG, IgA vai IgE uz to virsmas, kā arī augstu MHC II klases molekulu līmeni. Tas ļauj atmiņas B šūnām sākt mijiedarbību ar nobriedušām T palīgšūnām pat ar zemām antigēna devām. Turklāt B šūnu skaits, kas spēj reaģēt uz antigēnu, pēc priming2 palielinās 5-10 reizes, un saražotajām antivielām ir augstāka afinitāte.
Seroloģiskās atmiņas ilgums
ir atkarīgs no patogēnam specifisku antivielu veidošanās, no atmiņas B šūnu populācijas un plazmas šūnu populācijas attīstības un uzturēšanas. Ir aprakstīti trīs mehānismi aizsargājošu antivielu līmeņa uzturēšanai veseliem indivīdiem. Pirmā no tām ir pārejoša – no antigēniem atkarīga atmiņas B šūnu stimulācija pēc atkārtotas iedarbības ar radniecīgiem antigēniem, kas izraisa antivielas izdalošo plazmas šūnu strauju proliferāciju un diferenciāciju. Otrā, noturīgā, no antigēniem neatkarīgā B šūnu stimulācija attīstās, reaģējot uz pastāvīgiem, poliklonāliem stimuliem, kā rezultātā veidojas plazmasblasti ar zemu proliferācijas un diferenciācijas līmeni. Trešais mehānisms ir pastāvīgi zema ilgstošas plazmas šūnu ražošana, kas atrodama kaulu smadzenēs.
Pētījumā, ko veica T. Wapenek, I. Gunnarsson, M. Widhe et al., kas tika veikts pacientiem ar SLE, kuri tika ārstēti ar rituksimabu, kas noārda cirkulējošās CD20+ šūnas, bet neietekmē šūnas kaulu smadzenēs, antivielas pret masalu vīrusu saglabājās relatīvi. stabila pēc ārstēšanas, bet stingumkrampju antivielas vairumam pacientu samazinājās. Šie rezultāti liecina, ka lielāko daļu antivielu pret masalu vīrusu var iegūt no ilgstošas plazmas šūnām, kas atrodas kaulu smadzenēs, savukārt antivielām pret stingumkrampjiem var būt nepieciešama pastāvīga, zema B šūnu diferenciācijas pakāpe.
Tātad tēmas “Imunoloģiskā atmiņa” pirmajā daļā mēs norādījām jēdziena izcelsmi, pētījām imunoloģiskās atmiņas lomu ķermeņa aizsardzībā no atkārtotas inficēšanās un sākām analizēt atmiņas B šūnu struktūru un funkcijas. Otrajā nodaļā tuvāk aplūkosim atmiņas T šūnas, kā arī imunoloģiskās atmiņas veidošanās mehānismus.
Turpinājums nākamajā numurā
1 Nenobriedušās B šūnās vai jebkurā citā ķermeņa šūnā V gēni (mainīgs domēns) un C gēni (konstants domēns), kas atrodas vienā hromosomā, atrodas ievērojamā attālumā viens no otra - līdz 1 miljonam nukleotīdu pāru. . Šāda imūnglobulīnu gēnu vietējā lokalizācija tiek definēta kā dzimumšūnas stāvoklis (no angļu valodas - germ1ine). Taču, B šūnām nobriestot, genoms tiek reorganizēts tā, lai telpiski attāli gēnu segmenti būtu viens otram tuvu, veidojot vienotu informācijas reģionu. Šis process ir saistīts tikai ar somatiskajām šūnām (imūnglobulīna gēnu gadījumā - tikai ar B šūnām), nav iedzimts un līdz ar to neietekmē dzimumšūnas.
2 Primēšana šajā kontekstā ir primārā vakcinācija. Gruntēšana tiek saprasta arī kā: primitīvu T šūnu aktivizēšana, sākotnēji saskaroties ar antigēnu uz profesionālu antigēnu prezentējošu šūnu virsmas; un gruntēšana ir starpposms starp diviem fagocītu funkcionālajiem stāvokļiem: sākotnējo un aktivizēto.
IMUNOLOĢISKĀ ATMIŅA – organisma spēja reaģēt ar paātrinātu un pastiprinātu imūnreakciju pēc atkārtotas saskares ar iepriekš ievadītu antigēnu. Imunoloģiskā atmiņa saglabājas daudzus mēnešus un, ja tiek pakļauta dažiem antigēniem, gadiem. Imunoloģiskās atmiņas šūnas ir T- un B-limfocīti, ko stimulē šis antigēns, un T-limfocītiem ir liela nozīme. Imunoloģiskās atmiņas šūnas ir daļa no meitas šūnām, kas nonāk miera stāvoklī pēc divām vai trim dalīšanās, ko stimulē T- un B-limfocītu antigēns.
Limfocīti veido divas populācijas - T- un B-limfocītus, kas atšķiras ar receptoru kopumu, kas atrodas uz to virsmas un veic dažādas funkcijas.
T-limfocīti nobriest aizkrūts dziedzerī un veic šūnu imunitātes funkciju. T limfocīti atpazīst šūnas, kas satur svešus antigēnus, un iznīcina tās pēc tieša kontakta (uzbrukuma), kā arī veic imūnās atbildes regulēšanas funkciju.
B limfocīti – zīdītājiem B limfocītu nobriešana notiek kaulu smadzenēs. B limfocīti ir atbildīgi par imunitātes humorālo komponentu - antivielu veidošanos. Pēc antigēna stimula B limfocīts pārvēršas par limfoblastu, šūnu, kas spēj dalīties. Daži limfoblasti diferencējas par atmiņas B limfocītiem, otra daļa pārvēršas par plazmas šūnām, kas ražo antivielas.
Imunoloģiskā tolerance ir parādība, kas ir pretēja imūnās atbildes reakcijai un imunoloģiskajai atmiņai. Tas izpaužas kā specifiskas produktīvas organisma imūnās atbildes trūkums pret antigēnu, jo nespēj to atpazīt. Atšķirībā no imūnsupresijas, imunoloģiskā tolerance paredz imūnkompetentu šūnu sākotnējo nereaģēšanu uz konkrētu antigēnu. Pirms imunoloģiskās tolerances atklāšanas bija R. Ovena (1945) darbs, kurš pārbaudīja dvīņu teļus. Zinātnieks atklāja, ka šādi dzīvnieki embrionālajā periodā apmainās ar asiņu asniem caur placentu un pēc piedzimšanas tiem vienlaikus ir divu veidu sarkanās asins šūnas - savas un citas. Svešu eritrocītu klātbūtne neizraisīja imūnreakciju un neizraisīja intravaskulāru hemolīzi. Šo parādību sauca par eritrocītu mozaīku. Tomēr Ouens nevarēja viņam sniegt paskaidrojumus. Faktisko imunoloģiskās tolerances fenomenu 1953. gadā neatkarīgi atklāja čehu zinātnieks M. Hašeks un angļu pētnieku grupa P. Medavara vadībā. Hašeks eksperimentos ar vistu embrijiem un Medavar ar jaundzimušajām pelēm parādīja, ka organisms kļūst nejutīgs pret antigēnu, kad tas tiek ievadīts embrionālajā vai agrīnā pēcdzemdību periodā.
Imunoloģisko toleranci izraisa antigēni, kurus sauc par tolerogēniem. Tās var būt gandrīz visas vielas, bet polisaharīdi ir vistolerogēnākie.
Imunoloģiskā tolerance var būt iedzimta vai iegūta. Iedzimtas tolerances piemērs ir imūnsistēmas nespēja reaģēt uz saviem antigēniem. Iegūto toleranci var izveidot, ievadot organismā vielas, kas nomāc imūnsistēmu (imūnsupresantus), vai ievadot antigēnu embrija periodā vai pirmajās dienās pēc piedzimšanas. Iegūtā tolerance var būt aktīva vai pasīva. Aktīvā tolerance tiek veidota, ievadot organismā tolerogēnu, kas veido specifisku toleranci. Pasīvo toleranci var izraisīt vielas, kas inhibē imūnkompetentu šūnu biosintētisko vai proliferatīvo aktivitāti (antilimfocītu serums, citostatiskie līdzekļi utt.). Imunoloģiskā tolerance ir specifiska - tā ir vērsta uz stingri noteiktiem antigēniem. Pēc izplatības pakāpes izšķir polivalento un dalīto toleranci. Polivalentā tolerance rodas vienlaikus pret visiem antigēnu determinantiem, kas veido noteiktu antigēnu. Sadalīto vai monovalento toleranci raksturo selektīva imunitāte pret dažiem atsevišķiem antigēnu determinantiem. Imunoloģiskās tolerances izpausmes pakāpe būtiski ir atkarīga no vairākām makroorganisma un tolerogēna īpašībām. Tādējādi tolerances izpausmi ietekmē vecums un organisma imūnreaktivitātes stāvoklis. Imunoloģiskā tolerance ir vieglāk inducējama embrionālajā attīstības periodā un pirmajās dienās pēc dzimšanas vislabāk izpaužas dzīvniekiem ar samazinātu imūnreaktivitāti un noteiktu genotipu. No antigēna īpašībām, kas nosaka imunoloģiskās tolerances indukcijas panākumus, ir jāatzīmē tā svešuma pakāpe ķermenim un raksturs, zāļu deva un antigēna iedarbības ilgums organismā. Vislielākā tolerogenitāte ir tiem antigēniem, kas ir vismazāk sveši ķermenim, ar zemu molekulmasu un augstu viendabīgumu. Visvieglāk veidojas tolerance pret aizkrūts dziedzera neatkarīgiem antigēniem, piemēram, baktēriju polisaharīdiem. Imunoloģiskās tolerances izraisīšanā svarīga ir antigēna deva un tā iedarbības ilgums. Ir lielas devas un mazas devas tolerance. Augstas devas toleranci izraisa liela daudzuma ļoti koncentrēta antigēna ievadīšana. Šajā gadījumā pastāv tieša saistība starp vielas devu un tās radīto efektu. Gluži pretēji, mazas devas toleranci izraisa ļoti mazs ļoti viendabīga molekulārā antigēna daudzums. Devas un ietekmes attiecībai šajā gadījumā ir apgriezta attiecība.
Ne visi antigēna izraisītie B limfocīti tiek diferencēti līdz beigām. Dažas no tām pēc vairākiem dalīšanās cikliem pārstāj vairoties un veido atmiņas šūnu subklonu (no vienas B šūnas veidojas aptuveni 1000 atmiņas šūnas, un tādā pašā veidā atmiņas šūnas veidojas no T limfocītiem). Atmiņas šūnas nosaka iegūtās imunitātes ilgumu. Atkārtoti saskaroties ar šo antigēnu, tie ātri pārvēršas efektoršūnās. Tajā pašā laikā atmiņas B šūnas nodrošina antivielu sintēzi īsākā laikā, lielākos daudzumos un ar lielāku afinitāti pret citas imūnglobulīnu klases antivielām - IgG, nevis IgM.
Atmiņas šūnu veidošanās laikā notiek H-ķēdes gēnu tālāka rekombinācija: V x D x J gēnu tandēms tiek pārnests no C gēna uz vienu no CH gēniem - y, a, e. Konstatēts, ka tur ir T-palīgi, kas nosaka klases pārslēgšanas virzienu Ig.
No antigēniem atkarīgās B limfocītu diferenciācijas laikā tiek izmantots arī somatisko mutāciju mehānisms V gēnos. Tās notiek ar biežumu, kas ir 10 000 reižu lielāks nekā spontānu mutāciju biežums, un tie ir ierobežoti līdz noteiktai diferenciācijas stadijai, proti, pārejas periodam no IgM ražošanas uz IgG ražošanu. Pateicoties šīm mutācijām, tiek nodrošināta antivielas aktīvā centra struktūras maksimāla pielāgošana antigēna determinantam.
Tādējādi svarīgākie notikumi B limfocītu diferenciācijā ir:
1) imūnglobulīna gēna montāža no tā fragmentiem, kas atrodas embriju šūnu DNS; 2) jaunu Ig gēnu variantu rašanās diferenciācijas laikā; 3) somatisko mutāciju uzliesmojums stingri noteiktā diferenciācijas stadijā. Šo notikumu rezultātā veidojas daudzi ģenētiski stabili antivielu veidojošo šūnu kloni (iespējams, ne mazāk kā 108).
T- un B-limfocītu un makrofāgu izcelsmes un diferenciācijas no sākotnējām cilmes šūnām vispārējā shēma ir parādīta attēlā. 71.
Rīsi. 71. Imūnsistēmas efektoršūnu izcelsmes un diferenciācijas shēma (PVO, 1978).
HSC - kaulu smadzeņu hematopoētiskā cilmes šūna; LSC - limfoīdā cilmes šūna; PTC - T šūnu prekursors;
PBC - B šūnu prekursors; TE - T-efektori; Tn - T-palīgi; Ts - T-slāpētāji; CFUc - makrofāgu hematopoētiskais prekursors; PC - plazmas šūna; EK - epitēlija šūna; THF – aizkrūts dziedzera humorālais faktors.
Saskaņā ar šo shēmu no kaulu smadzenēm iegūta šūna (HSC) ģenerē divu veidu cilmes šūnas: limfoīdo cilmes šūnu (LSC), no kuras tiek iegūtas T-limfocītu cilmes šūnas (PTC), B-limfocītu cilmes šūnas (BPC); un šūna, kas ir sarkano asins šūnu prekursors, no kuras savukārt tiek iegūts leikocītu prekursors (CFUc) un rodas mononukleāro makrofāgu sistēma. T-limfocītu prekursori aizkrūts dziedzera ietekmē pārvēršas par T-limfocītiem un to apakšklasēm. B limfocītu diferenciācijas ceļi ir aprakstīti iepriekš.
Kopumā B-limfocītu sistēma nodrošina antivielu sintēzi, ir atbildīga par imunitāti pret lielāko daļu baktēriju un vīrusu infekciju, anafilaksi un citām tūlītējām paaugstinātas jutības reakcijām, dažām autoimūnām slimībām, par imūnās atmiņas šūnu veidošanos un imunoloģisko toleranci.
T-limfocītu sistēmai ir regulējoša loma attiecībā uz B-limfocītiem, tā ir atbildīga par visām aizkavētā tipa paaugstinātas jutības reakcijām, imunitāte pret vīrusu un dažām bakteriālām infekcijām (tuberkuloze, bruceloze, tularēmija u.c.), veic imunoloģisko uzraudzību, ir atbild par pretvēža imunitāti, imunoloģisko toleranci, dažiem imūnpatoloģijas veidiem.
Tomēr T un B šūnas ir divas ķermeņa vienotās imūnsistēmas daļas. Tāpēc imunitātes sadalīšana humorālajā un šūnu līmenī ir ļoti nosacīta, jo antivielas sintezē B šūnas, un T limfocīti un citas šūnas izmanto savu imūnkompetenci, izmantojot to sintezētos humorālos faktorus (citokīnus, limfokīnus, interleikīnus utt.).
Makrofāgu, T- un B-limfocītu koordinēta mijiedarbība, saskaroties ar antigēnu, nodrošina adekvātas imūnās atbildes veidošanos.
49. Paaugstināta jutība: pārskats
Dažas antigēna formas, atkārtoti saskaroties ar ķermeni, var izraisīt reakciju, kas ir specifiska tās pamatā, bet ietver nespecifiskus akūtas iekaisuma reakcijas šūnu un molekulāros faktorus. Šo iegūto imūnreakciju pārmērīgas vai nepietiekamas izpausmes parādību sauc par paaugstinātu jutību.
Paaugstinātas jutības reakcijas var izraisīt daudzi antigēni, un to cēloņi dažādiem cilvēkiem ir atšķirīgi.
Ir zināmas divas paaugstinātas jutības formas: tūlītēja tipa paaugstināta jutība, kas ietver trīs paaugstinātas jutības veidus (I, II un III tips) un aizkavētā tipa (IV) paaugstinātu jutību. Praksē paaugstinātas jutības veidi ne vienmēr parādās atsevišķi.
Ja tūlītēja tipa paaugstinātu jutību izraisa humorālie imūnmehānismi, tad aizkavētā tipa paaugstinātu jutību izraisa šūnu. Tomēr dažām paaugstinātas jutības reakcijām šī klasifikācija nav piemērota, jo to mehānisms ir sarežģīts. Tajā pašā laikā gan IgE izraisītai paaugstinātai jutībai (I tips), gan dažādu ar IgG saistītu slimību formu attīstībai (II un III tips) antigēna devai un iekļūšanas organismā metodei ir izšķiroša nozīme.
Tūlītēja tipa paaugstināta jutība (I, II un III tips) izpaužas, piedaloties antivielām, kas ir citofīlas pret tuklo šūnām un bazofīliem - iekaisuma mediatoru ražotājiem. Aizkavētā tipa hipersensitivitāte (ceturtais tips) tiek realizēta ar iekaisuma T šūnu (TH1) kā galveno reakcijas efektoru palīdzību, nodrošinot makrofāgu uzkrāšanos iekaisuma zonā.
Pirmo reizi aizkavētā tipa paaugstinātu jutību novēroja vācu bakteriologs R. Kohs 19. gadsimta beigās: tuberkulozes baciļu ievadīšana ar tuberkulozi inficēta dzīvnieka ādā izraisīja smagu lokālu iekaisumu ar granulomu veidošanos pēc 1-2 dienām. , savukārt neskartiem dzīvniekiem šāda injekcija izraisīja tikai ļoti vāju īslaicīgu reakciju.
1902. gadā Čārlzs Rišets un Pols Portjē, pētot antitoksisku imunitāti pret jūras anemonu indi, aprakstīja anafilaktiskā šoka fenomenu. Atkārtota intravenoza indes ievadīšana iepriekš imunizētiem suņiem daudzumā, kas bija ievērojami mazāks par letālo devu, izraisīja akūtu sistēmisku reakciju, kas izpaudās kā asinsvadu spazmas, kolapss un dzīvnieku nāve. Indes ievadīšana imunizēto dzīvnieku ādā izraisīja tikai lokālu iekaisuma reakciju.
Tajā pašā laikā Moriss Artuss, strādājot ar netoksiskām antigēna formām, aprakstīja vienu no vietējas alerģiskas reakcijas formām. Pirmā šāda antigēna injekcija ādā vai nu neizraisīja reakciju, vai arī tā bija ļoti vāja. Atkārtota viena un tā paša antigēna ievadīšana dažos gadījumos izraisīja intensīvu infiltrāciju injekcijas vietā ar polimorfonukleāriem leikocītiem, hemorāģisku reakciju un asinsvadu nekrozi.
Vēl viena ar alerģisku reakciju saistīta parādība tika atklāta, plaši izmantojot zirgu antidifterijas un pretstingumkrampju serumus saistītu slimību ārstēšanai. Ievērojama šo serumu daudzuma ievadīšana vēlākos ārstēšanas posmos dažkārt izraisīja sistēmisku reakciju, ko pavada drudzis, izsitumi, nātrene un dažos gadījumos locītavu un nieru bojājumi. Šo parādību sauc par seruma slimību, jo tā ir saistīta ar antivielu veidošanos pret ievadītā seruma olbaltumvielām.
Spēju attīstīt šīs alerģiskās reakcijas neskartā organismā var ierosināt, pārnesot serumu no slimiem donoriem. Turklāt šādā veidā sensibilizēts saņēmējs, ievadot alergēna izšķīstošu devu, attīstīs tādu pašu ātru paaugstinātas jutības reakciju kā seruma donoram.
Ja tūlītēja tipa hipersensitivitāte tiek pārnesta, izmantojot serumu, tad aizkavētā tipa hipersensitivitāti neskartā organismā var izraisīt tikai dzīvotspējīgu limfoīdo šūnu pārnešana no sensibilizēta donora; šajā gadījumā aizkavēta tipa reakcijas attīstīšanās laiks pasīvi sensibilizētam recipientam, tāpat kā donoram, ir 1-2 dienas.
Šie sākotnējie rezultāti skaidri norādīja, ka divu paaugstinātas jutības formu pamatā ir dažādi mehānismi.
IMUNOLOĢISKĀ ATMIŅA IMUNOLOĢISKĀ ATMIŅA
organisma imūnsistēmas spēja pēc pirmās mijiedarbības ar antigēnu īpaši reaģēt uz tā atkārtotu ievadīšanu. Kopā ar specifiku I. p ir vissvarīgākā imūnās atbildes īpašība. Pozitīvs I. lpp. izpaužas kā paātrināta un pastiprināta specifika. atbildes reakcija uz atkārtotu antigēna ievadīšanu. Primārajā humorālajā imūnreakcijā pēc antigēna ievadīšanas pāriet vairākas reizes. dienas (latents periods) pirms antivielu parādīšanās asinīs. Tad antivielu skaits pakāpeniski palielinās līdz maksimālajam līmenim, kam seko samazinājums. Ar sekundāru reakciju uz tādu pašu antigēna devu latentais periods tiek saīsināts, antivielu pieauguma līkne kļūst stāvāka un augstāka, un tās samazināšanās notiek lēnāk. Šūnu imunitātē I. p izpaužas ar paātrinātu sekundārā transplantāta noraidīšanu un intensīvāku iekaisuma-nekrotisku. reakcija uz atkārtotu intradermālu antigēna injekciju. Pozitīva I. p pret antigēnu vides komponentiem ir alerģijas pamatā. slimībām, un uz Rh antigēnu (rodas ar Rh nesaderīgu grūtniecību laikā) - pamatojoties uz hemolītisko. jaundzimušo slimības. Negatīvs I. lpp.- tas ir dabiski. un iegūtās imunoloģiskās. tolerance, kas izpaužas kā novājināta reakcija vai tās pilnīga neesamība gan uz pirmo, gan atkārtotu antigēna ievadīšanu. Negatīvā pārkāpums I. p. ķermeņa antigēni ir patoģenētiski. noteiktu autoimūnu slimību mehānisms. Negatīvās I. p. attīstība ir daudzsološs paņēmiens histo nesaderības pārvarēšanai orgānu un audu transplantācijas laikā. I. p., reaģējot uz dažādiem antigēniem, ir atšķirīgs. Tas var būt īslaicīgs (dienas, nedēļas), ilgs (mēneši, gadi) un mūža garumā. Piemēram, persona, kas imunizēta ar stingumkrampju toksoīdu vai dzīvu poliomielīta vakcīnu, saglabā I. p. 10 gadi. I. p. ir biol. atmiņa, kas būtiski atšķiras no neiroloģiskās. (smadzeņu) atmiņa atbilstoši tās ieviešanas metodei, uzglabāšanas līmenim un informācijas apjomam. Pamata I. p. nesēji ir ilgstoši T- un B-limfocīti, kas veidojas primārās imūnās atbildes laikā un turpina cirkulēt ar asinīm un limfu kā specifisku. antigēnu reaktīvo limfocītu prekursori. Sekundārā reakcijā šīs šūnas vairojas, nodrošinot strauju noteiktas specifikas antivielu veidojošo vai antigēnu reaktīvo limfocītu klonu pieaugumu. No citiem i.p mehānismiem (izņemot atmiņas šūnas) tiek noteikts. Svarīgi ir imūnkompleksi, citofīlās antivielas, kā arī bloķējošās un anti-idiotipiskās antivielas. antivielas. IP var pārnest no imūndonora uz neimūnu recipientu, pārlejot dzīvus limfocītus vai ievadot limfocītu ekstraktu, kas satur “transfera faktoru” vai imūno RNS. Informāciju I. vienībā ievada antigēns, lai gan informācija par antigēnu jau pastāv ģenētiskajos datos šajā brīdī. atmiņa, kas radās filoģenēzē un t.s. ontoģenētisks atmiņa, kas parādās embrioģenēzē limfoīdo šūnu diferenciācijas laikā. Informācija IP kapacitāte - līdz 106-107 bitiem vienā korpusā. Mugurkaulniekiem dienā tiek ieslēgti vairāk nekā 100 biti. Filoģenēzē I. lpp. radās vienlaikus ar neiroloģisko. atmiņa. Imūnsistēma sasniedz pilnu jaudu pieaugušiem dzīvniekiem ar nobriedušu imūnsistēmu (jaundzimušajiem un veciem dzīvniekiem tā ir novājināta).
.(Avots: "Bioloģiskā enciklopēdiskā vārdnīca." Galvenais redaktors M. S. Giļarovs; Redakciju kolēģija: A. A. Babajevs, G. G. Vinbergs, G. A. Zavarzins un citi - 2. izdevums, labots. - M.: Sov. Encyclopedia, 1986.)
Skatiet, kas ir “IMUNOLOGICAL MEMORY” citās vārdnīcās:
imunoloģiskā atmiņa- Imūnās aizsardzības esamība pret konkrētu patogēnu daudzus gadus pēc slimības. [Vakcinoloģijas un imunizācijas pamatterminu angļu-krievu vārdnīca. Pasaules Veselības organizācija, 2009] Tēmas... ... Tehniskā tulkotāja rokasgrāmata
Imunoloģiskā atmiņa Imunoloģiskā atmiņa. Imūnsistēmas spēja radīt ātrāku imūnreakciju
Imunoloģiskā atmiņa- – organisma imūnsistēmas spēja reaģēt ar specifiskām reakcijām uz atkārtotām antigēna injekcijām izpaužas kā reakcijas uz antigēnu paātrināšanās vai pastiprināšanās; ir īstermiņa, ilgtermiņa un mūža garumā; pārvadātājs ir...... Lauksaimniecības dzīvnieku fizioloģijas terminu vārdnīca
Imūnsistēmas spēja ātrāk un intensīvāk reaģēt uz atkārtotu tikšanos ar Ag. To izraisa ilgstošu, recirkulējošu T un B imūno šūnu veidošanās sākotnējās tikšanās ar Ag laikā (priming). atmiņa. (
Imunoloģiskā atmiņa ir imūnsistēmas spēja ātrāk un efektīvāk reaģēt uz antigēnu (patogēnu), ar kuru ķermenim ir bijis iepriekšējs kontakts.
Šādu atmiņu nodrošina jau esošie B šūnu un T šūnu antigēnu specifiskie kloni, kas ir funkcionāli aktīvāki pagātnes primārās adaptācijas rezultātā konkrētam antigēnam.
Pagaidām nav skaidrs, vai atmiņa tiek izveidota ilgstošas specializētas atmiņas šūnu veidošanās rezultātā, vai arī atmiņa atspoguļo limfocītu restimulācijas procesu ar pastāvīgi klātesošu antigēnu, kas organismā iekļuva primārās imunizācijas laikā.
Imunoloģiskie traucējumi cilvēkiem
Imūndeficīti
Imūndeficīti (IDS) ir imunoloģiskās reaktivitātes traucējumi, ko izraisa vienas vai vairāku imūnaparāta komponentu zudums vai nespecifiski faktori, kas ar to cieši mijiedarbojas.
Autoimūnie procesi
Autoimūnie procesi lielākoties ir hroniskas parādības, kas izraisa ilgstošu audu bojājumu. Tas galvenokārt ir saistīts ar faktu, ka autoimūno reakciju pastāvīgi atbalsta audu antigēni.
Paaugstināta jutība
Paaugstināta jutība ir termins, ko lieto, lai aprakstītu imūnreakciju, kas ir saasināta un neatbilstoša, kā rezultātā rodas audu bojājumi.
Citi makroorganisma aizsargmehānismi
Audzēju imunoloģija
Audzēju imunoloģijas aspekti ietver trīs galvenās pētniecības jomas:
- Izmantojot imunoloģiskās metodes, lai diagnosticētu audzējus, noteiktu prognozi un izstrādātu slimības ārstēšanas taktiku;
- Imūnterapijas īstenošana kā papildinājums cita veida ārstēšanai un imūnkorekcijai - imūnsistēmas atjaunošanai;
- Cilvēka audzēju imunoloģiskās uzraudzības lomas noteikšana.
Imūnsistēmas vadībaFizioloģiskie mehānismi Medicīnā lietotās ietekmes metodes Ir dažādas imūnsistēmas ietekmēšanas metodes, kas paredzētas tās aktivitātes normalizēšanai. Tie ietver imūnrehabilitāciju, imūnstimulāciju, imūnsupresiju un imūnkorekciju.
Imunorehabilitācija- Šī ir visaptveroša pieeja imūnsistēmas ietekmēšanai. Imūnrehabilitācijas mērķis ir atjaunot imūnsistēmas funkcionālās un kvantitatīvās vērtības līdz normālam līmenim.
Imūnstimulācija ir imūnsistēmas ietekmēšanas process, lai uzlabotu organismā notiekošos imunoloģiskos procesus, kā arī palielinātu imūnsistēmas reakcijas efektivitāti uz iekšējiem stimuliem.
Imūnsupresija (imūnsupresija)- Tā ir imūnsistēmas nomākšana viena vai otra iemesla dēļ.
Imūnsupresija var būt fizioloģiska, patoloģiska vai mākslīga. Mākslīgo imūnsupresiju izraisa vairāku imūnsupresīvu zāļu un/vai jonizējošā starojuma lietošana, un to izmanto autoimūno slimību ārstēšanā, orgānu un audu transplantācijā utt.
Imunokorekcija– Tā ir imūnsistēmas atjaunošana. Imunokorekciju veic profilaktiskos nolūkos, lai paaugstinātu organisma rezistenci elpceļu infekciju epidēmiju periodos, uzlabotu organisma atveseļošanos pēc operācijām un slimībām.
Imūnkompleksi, antigēna-antivielu kompleksi - kompleksi, kas rodas antigēna mijiedarbības rezultātā ar antivielu; normālas imūnās atbildes sastāvdaļas, kurām ir spēja fiksēt komplementu, ietekmēt T- un B-limfocītu aktivācijas procesus un ietekmēt makrofāgu virsmas esošo antigēnu struktūru.
Imūnkompleksi var veidoties gadījumos, kad: 1) antigēns un antiviela veidojas asinīs un pēc tam nogulsnējas asinsvadu sieniņās; 2) antigēns ir lokalizēts audos un reaģē ar antivielām, kas atrodas asinīs; 3) antigēns un antiviela veidojas lokāli. Imūnkompleksi veidojas, piedaloties imūnglobulīnu antivielām, visbiežāk IgG un IgM klasēm. Pateicoties spējai fiksēt komplementu un reaģēt ar Fc receptoriem uz trombocītiem un neitrofiliem, imūnkompleksi var izraisīt akūtu iekaisuma reakciju.
Daudzos gadījumos imūnkompleksi var vai nu vispār neiekļūt asinsritē, vai arī tikt no tās izņemtas ļoti ātri. Imūnkomplekso slimību diagnostikai un terapeitisko pasākumu izstrādei ir svarīgi noteikt ne tikai imūnkompleksu līmeni, bet arī to antigēno sastāvu. Dažos gadījumos cirkulējošo imūnkompleksu noteikšana palīdz diagnosticēt slimības, kuru pamatā nav imūnkompleksa patoloģija.