Презентация "Факторы врожденного иммунитета" – проект, доклад

Факторы врожденного иммунитета

Работу выполнил: Сизюхин Д.И. 12 группа 2 леч.

Иммунитет – есть способ защиты организма от всех антигенно – чужеродных веществ как экзогенной, так и эндогенной природы: биологический смысл заключается в обеспечении генетической целостности особей, вида в течение их индивидуальной жизни. Факторы врожденного иммунитета Гуморальные Клеточные Бактерицидные субстанции; Микрофаги (нейтрофилы); пропердин; лизоцим; макрофаги (моноциты); система комплемента; дендритные клетки; катионные белки; СРБ; нормальные киллеры. пептиды малой плотности; цитокины; интерлейкины.

Гуморальные факторы

Важным компонентом врожденного иммунитета является гуморальный. К гуморальным факторам относятся различные субстанции, которые либо уже имеются в организме, либо продуцируются при проникновении в него чужеродного агента и находятся в различных жидкостях: слезы, слюна, тканевые жидкости, кровь. Нормальная интактная сыворотка крови способна убивать и лизировать многие грамотрицательные бактерии. Это объясняют в первую очередь присутствием в сыворотке так называемых естественных антител. Эти естественные антитела, связываясь с попадающим в организм микробами, способствуют активации системы комплемента и разрушению таких микробов.

Система комплемента

Комплемент представляет собой систему взаимодействия плазменных белков, играющих важнейшую роль в развитии воспаления, а также принимающих участие в иммунных реакциях. Различают 9 компонентов системы комплемента, обозначаемые буквой “С” и соответствующим номерам от С1 до С9. Важнейшим механизмом действия комплемента носит ферментативный характер и происходит последовательно: при этом компонент, подвергшийся активации служит субстратом предшествующего, обладающего свойствами фермента и т.д. – “каскадная реакция”. Основные реакции системы происходят на поверхности клеточной мембраны и заканчивается лизисом клетки.

Различают 2 пути активации : альтернативный и классический. При классическом активатором системы является комплекс антиген – антитело. При альтеративном активаторами являются вещества бактериальной природы: мембранные липополисахариды, эндотоксины бактерий и другие высокомолекулярные вещества. Благодаря альтернативному пути системы приобретает важное значение при развитии воспаления, без участия специфических факторов иммунитета (до их выработки). Таким образом, система комплемента представляет собой систему, способную к самоорганизации и опосредованию реакций гуморального иммунитета и фагоцитоза.

Пути активации комплемента

Эйкозаноиды

Эйкозаноиды – метаболиты арахидоновой кислоты, которая, в свою очередь освобождается из мембранных фосфолипидов в ходе липолиза под действием фосфолипаз. Одни эйкозаноиды являются продуктами циклооксигеназного пути: простагландины, простациклин и тромбоксан, другие – продуктами липоксигеназного пути: лейкотриены. Эйкозаноиды принадлежат к классу аутокринных или паракринных факторов. Они усиливают или ослабляют действие других агонистов, т.е. их относят к третьим посредникам, к короткоживущим интермедиатам.

Простагландины

Поскольку фосфолипиды всех клеточных мембран содержат арахидоновую кислоту, то и все клетки организма потенциально могут быть источником простагландинов, и они могут проявлять активность в самых разных системах. Действие ПГ проявляется чаще в тех гормоночувствительных клетках, где вторым посредником служит цАМФ: влияют на уровень цАМФ путем изменения активности аденилатциклазы. Следует подчеркнуть многофункциональность биологических эффектов ПГ – ов, причём простагландины групп Е и Г оказывают противоположное действие.

Основные эффекты простагландинов

Лейкотриены

Эйкозаноиды, биосинтез которых идет по липоксигеназному пути из арахидоновой кислоты. Три лейкотриена: ЛТС4, ЛТД4 и ЛТЕ4 в совокупности являются МРВ-А ( медленно реагирующим веществом, А-анафилаксии). Они секретируются тучными клетками, принимающими участие в реакциях гиперчувствительности. Эффект компонентов МРВ-А в 4000 раз сильнее, чем гистамина в отношении стимуляции гладкой мускулатуры трахеи и бронхов. Эти компоненты действуют и на гладкую мускулатуру ЖКТ, но не столь сильно. Они также действуют и на гладкую мускулатуру артерий. Как и гистамин, компоненты МРВ-А увеличивают проницаемость сосудов.

С -реактивный белок

Очень чувствительный элемент крови, быстрее других реагирующий на повреждение тканей. Наличие реактивного белка в сыворотке крови – признак воспалительного процесса, травмы, проникновения в организм чужеродных микроорганизмов – бактерий, паразитов, грибов. С – реактивный белок стимулирует защитные реакции, активирует иммунитет. Содержание СРБ в сыворотке крови – до 0,5 мг/л считается нормой. Уже через 4-6 часов после того, как в организм проникает инфекция, развивается воспалительный процесс, который может сопровождаться опухолями, уровень СРБ начинает быстро расти. Чем острее воспалительный процесс, активнее заболевание, тем выше СРБ в сыворотке крови. Когда заболевание в хронической форме переходит в фазу, то содержание СРБ в крови практически не обнаруживается. Как наступает обострение, СРБ снова начинает расти.

Пептиды малой плотности

Пептиды малой плотности (ПМП) – относятся к новому классу регуляторных молекул, являющиеся катионными белками, открытыми в середине 80-х годов R.Lehrer и В.Н. Кокряковым. ПМП обладают широким спектром прямой противомикробной активацией, в частности подавляют рост грамположительных и грамотрицательных бактерий, грибов, некоторых вирусов. В настоящее время известны два больших класса ПМП человека: дефензины и кателецидины. Они действуют как эндогенные антибиотики и участвуют в передаче сигналов клеткам, вовлечения в процесс иммунной защиты. В основном эти белки синтезируются эпителиальными клетками покровных тканей и активированы. Недавно получены данные о том, что кателицидин LL-37 обладает прямым действием на вирус осповакцины.

Лизоцим

Содержится в сыворотке, крови, слюне, слезах и других тканевых жидкостей человека. По биологической природе – это полипептид, по функциям фермент. Лизоцим действует энзиматически на клеточную стенку бактерий, расщепляя находящиеся в её составе пептидогликана и мурамовой кислоту.

Пропердин

Пропердин или фактор Р-белок, содержащийся в сыворотке крови. Система пропердина состоит из самого фактора Р и 3-х дополнительных белков (А,В,0). Все они принимают участие в активации комплемента – в расщеплении С3 компонента, который в свою очередь обладает выраженными антимикробными свойствами, стимулятором фагоцитоза. Все эти субстанции имеются в организме и не нужно времени на их образование.

Цитокины

Под термином “цитокины” объединяются так называемые ростовые факторы, которые регулируют пролиферацию, дифференцировку и функцию клеток крови, в том числе и клеток иммунной системы. Это обширный класс биохимических веществ, продуцируемый большинством свободных клеток крови, для общения друг с другом, через поверхностные рецепторы на их мембранах. Цитокины оказывают аутокринное и паракринное воздействие. Говоря об особенностях цитокинов нужно учитывать следующее: Один цитокин может продуцироваться более чем одним типом клеток; Одна клетка может продуцировать более чем один цитокин; Один цитокин может действовать на более чем один тип клеток; Более чем один цитокин может индуцировать одинаковую функцию у конкретного взятого типа клеток. Цитокины можно разделить на несколько “семейств”: интерлейкины, интерфероны, опухольнекротизирующие факторы, трансформирующие факторы роста, хемокины, собственно ростовые факторы и др.

Клеточные факторы

Следующим компонентом врожденного иммунитета является клеточный, который включает мононуклеарные фагоциты (моноциты, тканевые макрофаги), гранулоциты, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы (периферической крови и тканевые или тучные клетки), а также киллерные клетки-естественные, просто киллеры и лимфоинактивированные киллерные клетки.

Моноциты/ Макрофаги

Главная функция тканевых макрофагов заключается в контроле за гомеостазом организма. Макрофаги осуществляют освобождение тканей и организма от клеточного дебриса, избыточных и вредных продуктов метаболизма и апоптопических клеток. На поверхности макрофагов экспрессируется большое количество рецепторов, с помощью которых эти клетки выполняют свои основные биологические функции. Выделяют 3 основные группы рецепторов макрофагов: фагоцитарные рецепторы, распознающие неопсонизированные микробы и их структуры; фагоцитарные рецепторы, распознающие опсонизированные микробы и их структуры; нефагоцитарные, сенсорные поверхностные TLR- рецепторы, распознающие бактерии, грибы и вирусы.

Нейтрофильные гранулоциты, (НГ)

Основную массу лейкоцитов составляют нейтрофильные гранулоциты. Зрелые клетки этого ряда-сегментоядерные нейтрофильные гранулоциты- подвижные, высокодифференцированные и высокоспециализованные клетки крови, которые тонко реагируют на функциональные и органические изменения в организме, выполняя фагоцитарную и бактерицидную функции. Биологическое значение НГ заключается в том, что они доставляют в очаг воспаления большое количество разнообразных протеолитических ферментов, играющих важную роль в процессе рассасывания некротических тканей.

Дендритные клетки

Дендритные клетки занимают особое место среди клеток врожденного иммунитета. Задача дендритных клеток заключается в индукции и регуляции адаптивного иммунного ответа против микробных и опухолевых антигенов. Для распознавания и поглощения чужеродных антигенов дендритные клетки используют паттерн-распознающие рецепторы. ДК поглощают антигены следующими способами: Путем фагоцитоза опсонизированных и неопсонизированных корпускулярных антигенов (бактерий, вирусов); Путем поглощения опсонизированных растворимых молекул с помощью рецепторопосредованного захвата; Путем макропиноцитоза. Четвертый способ, применимый только к вирусам,- это вирусная инфекция.

Естественные киллеры (нормальные)

Ещё одну группу клеточных факторов, имеющих большое значение в механизме естественного иммунитета, составляют киллерные клетки. Общей особенностью киллерных клеток является способность лизировать клетки-мишени без предварительной сенсибилизации, что облегчает их от цитотоксических Т – лимфоцитов - киллеров. Морфологически естественные киллеры - это клетки большого размера, с азурофильной зернистостью и низкой плотностью, на основании чего их относят к большим гранулярным лимфоцитам.

Рецепторы клеток врожденной иммунной системы

Большое значение в реализации первичного иммунного ответа играют «патогенассоциированные молекулярные образы», РАМР(patogen-associated molecular patterns), и соответствующие им рецепторы врожденной иммунной системы- «образраспознающие рецепторы»,или РRR (pattern-recognition receptors). РАМР синтезируются только микроорганизмами и являются сигналом о наличии в организме хозяина инфекции. К рецепторам распознающие патогены относят Scavenger («захватчики» или «мусорщики»), NOD (распознающие внутриклеточные патогены) и Toll-like рецепторы (TLR). PRR, подразделяясь на несколько классов белковых молекул, по функции делятся на эндоцитозные и сигнальные

Механизмы фагоцитоза

Учение о фагоцитозе выросло из изучения явлений воспаления. Существенный и первичный элемент воспалительного процесса состоит, по Мечникову, в реакции фагоцитов против вредных деятелей, и защитная роль воспаления обусловлена именно фагоцитозом. Фагоцитоз в воспалительной реакции является основным механизмом защиты на всех ступенях зоологической лестницы , у всех существ, имеющих мезодерму, включая человека.

Фагоцитоз сопровождается целым рядом физико-химических изменений и фагоцита и поглощаемого объекта. Все физико-химические процессы отнюдь не определяют собою фагоцитарного акта, который является биологическим явлением и не может быть сведен к физико-химическим закономерностям. Положение Мечникова, рассматривающего фагоцитарный акт как особую форму возбуждения фагоцита, продолжает, и сейчас сохранять свое значение.

Переваривание микробов внутри лейкоцитов совершается при помощи пищеварительных ферментов. Процесс фагоцитоза сопровождается изменением обмена веществ фагоцита и для его осуществления не малую роль играют условия окружающей среды. Фагоцитарная реакция, по Мечникову может быть разделена на несколько этапов : выход лейкоцитов из сосудов и скопление их вокруг проникшего в организм патогена (с помощью хемотаксиса); прилипание (адгезия) фагоцита к чужеродному объекту(после распознавания); поглощение микробов фагоцитами ; переваривание фагоцитами поглощенных микробов

Кислородзависимые механизмы

Когда фагоцит поглощает бактерию ( или любой другой чужеродный материал), увеличивается потребление кислорода, что называют респираторным взрывом. При этом образуются реактивные кислород – содержащие молекулы, которые обладают противомикробным действием. Соединения кислорода токсичны как для патогена, так и для самой клетки, поэтому они хранятся в ячейках внутри самой клетки. Такой метод уничтожения проникающих микроорганизмов называют кислород – зависимое внутриклеточное уничтожение, который делится на 2 типа:

Первый тип – кислород – зависимое образование супероксидного радикала уничтожающего бактерии. Супероксид превращается в пероксид водорода и синглетный кислород под действием фермента супероксиддисмутаза. Супероксиды также взаимодействуют с пероксидом водорода с образованием гидроксильной группы, которая помогает в уничтожении патогенных микробов. Второй тип- относят использование фермента миелопероксидаза из нейтрофильных гранул. Когда гранулы сливаются с фагосомой, миелопероксидаза освобождается в фаголизосому, и этот фермент использует пероксид водорода и хлор для создания гипохлорита. Гипохлорит крайне токсичен для бактерий. Миелопероксидаза содержит пигмент гемм, за счет которого образуется зеленый цвет секретов, богатых нейтрофилами.

Кислородзависимый механизм.

1. Выделение О2 с образованием надпероксидазных анионов. 2. Спонтанное образование последующих микробоцидных агентов. 3. Миелопероксидаза генерирует образование микробицидных агентов. 4. Защитные механизмы, используемые хозяином при большом количестве микробов.

Кислороднезависимые механизмы

Фагоциты также могут уничтожить микроорганизмы кислород – независимым методом, но он менее эффективен, чем кислород – зависимый.Различают 4 основных типа:

При первом типе используется электрически заряженные белки, которые повреждают клеточную мембрану бактерий: дефензины и кателицидины. Протеиназы, лизоцим, который является мукопептидазой, способной разрушать пептидогликаны бактериальной клетки, - это второй тип. При третьем типе используются лактоферрины, которые присутствуют в гранулах нейтрофилов и удаляют необходимое железо из бактерий. При четвертом типе используются протеазы и гидролазы для переваривания белков разрушенных бактерий. Фагоцитарная активность повышается при добавлении сыворотки. Это свойство называется опсонизирующим, а вещества, содержащиеся в сыворотке и обладающие этим свойством, получили название опсонинов. К ним относят: пропердин, комплемент, антитела.

Спасибо за внимание