Гуморальний імунітет

РЕФЕРАТ на тему:

" Гуморальний імунітет"

У 1891 р. у статті Пауля Ерліха (Paul Ehrlich, 1854−1915) противомікробні речовини крові автор назвала терміном «антитіло» (по-німецькому antikorper), тому що бактерій у той час називали терміном «korper» — мікроскопічні тільця. Але П. Ерліха «відвідало» глибоке теоретичне прозріння. Незважаючи на те, що факти того часу свідчили, що в крові не контактували з мікробом тварини чи людини не визначаються антитіла проти даного мікроба, П. Ерліх якимсь образом усвідомив, що і до контакту з конкретним мікробом в организмі вже є антитіла у вигляді, які він назвав «бічними ланцюгами». Як ми тепер знаємо, це саме так, і «бічні ланцюги» Ерліха — це докладно вивчені в наш час рецептори лімфоцитів для антигенів. У 1908 р. П. Ерліху вручили Нобелівську премію за гуморальну теорію імунітету.

Гуморальні фактори протиінфекційного захисту людини являють собою різні білки, розчинні в крові і рідинах організму.

Вони можуть самі мати антимікробні властивості чи здатні активувати інші гуморальні і клітинні механізми проти інфекційного імунітету. До неспецифічних гуморальних факторів імунітету відносяться:

— циркулюючі в крові інтерферони — вони підвищують стійкість кліток до дії вірусів, перешкоджають з розмноженню в клітках;

— З-реактивний білок крові - утворить комплекси зі збудниками інфекції, викликаючи тим самим активізацію системи комплементу, а також деякі клітки імунної системи (фагоцити й ін.);

— білки системи комплементу — звичайно неактивні, але здобувають імунологічну активність під впливом інших факторів імунітету;

— лізоцим — фермент, що розчиняє клітинні стінки інфекційних мікроорганізмів;

— трансферін — перешкоджає розмноженню мікроорганізмів;

До специфічних факторів гуморального імунітету відносяться білки, виділювані клітками імунної системи при специфічній її активації (інтерлейкіни, специфічні антитіла різних класів і ін.).

Цілком розділити клітинний імунітет і гуморальний неможливо: в ініціації утворення антител беруть участь клітки, а в деяких реакціях клітинного імунітету важливу сполучну функцію виконують антитіла.

Гуморальна імунна відповідь (утворення антитіл) являє собою кульмінацію ряду клітинних і молекулярних взаємодій, що відбуваються у визначеній послідовності:

— T-клітки розпізнають антиген, представлений ним антигенпрезентирующими клетками, і в результаті переходять в активований стан;

— Tх-клітки (хелперние T-лимфоцити) взаємодіють з B-клітками, що презентують їм антигенні фрагменти;

— активовані B-лімфоцити проліферують і диференціюються в антитілоутворюючі клітки;

— починається синтез антитіл і від їхнього класу залежить характер наступної імунної відповіді.

Збудники бактеріальних чи вірусних захворювань у процесі своєї життєдіяльності в організмі хазяїна виявляються в тій чи іншій ситуації в позаклітинному середовищі. Перебування в рідинах організму може бути більш тривалим у випадку з позаклітинними патогенами чи більш коротким — при поразці хазяїна внутрішньоклітинними чи бактеріями вірусами, але воно обов’язково представлено.

При нормальному функціонуванні імунної системи патогени і їхні токсини, які опинилися поза клітками хазяїна, піддаються дії антител — ефекторних молекул, продукованих В-лимфоцитами.

В-лімфоцитами які відносять до гуморальної імунної відповіді, зв’язані з функціонуванням антитіл і формуванням клітинних і молекулярних механізмів ефекторної фази роботи В-системи імунітету.

Участь антитіл в імунному відповіді виявляється в трьох формах:

— нейтрализации антигенов,.

— опсонізації антигенів і.

— активації системи комплементу.

Отже, віруси і внутрішньоклітинні бактерії для свого відтворення повинні спочатку проникнути з рідин організму в клітку — місце своєї життєдіяльності. Виявившись, навіть короткий час, у позаклітинному просторі, патогени піддаються нейтралізуючій дії антитіл. Ця активність антитіл виявляється в блокаді рецепторної взаємодії між патогеном та інфікованою кліткою. Інакше, антитіла перешкоджають предетермінізованій взаємодії клітинних рецепторів з лігандом на поверхні патогену.

Процес нейтралізації виявляється не тільки у випадках з корпускулярними антигенами, але і з бактеріальними токсинами.

Одним з ведучих механізмів елімінації (лат. eliminare — виганяти) позаклітинних патогенів є активність фагоцитуючих кліток, що, захоплюючи антиген, руйнують його у фаголизосомах. Цей неспецифічний по основній своїй суті процес підсилюється специфічними антитілами. Макрофаги — головні учасники внутрішньоклітинного руйнування патогенів — мають на своїй поверхні рецептор до Fcфрагменту иммуноглобулинов. Патоген, що зв’язався зі специфічним антитілом, виявляється значно більш доступним для фагоцитуючих мононуклеаров у результаті взаємодії Fc-фрагмента імуноглобуліну з Fc-рецептором на поверхні фагоцита .

Процес посилення фагоцитоза за рахунок гуморальних факторів взагалі і специфічних антитіл зокрема одержав назву опсонізації.

Третя форма функціонального прояву антитіл зв’язана із системою комплемента .

Антитіла, що зв’язалися з поверхнею бактеріальної клітки, активують білки системи комплемента, які беруть участь у ряді імунологічних явищ:

— по-перше, взаємодіючи з патогеном, деякі білки системи комплементу виконують функцію опсонінів;

— по-друге, компоненти комплементу виступають у якості хемотаксических факторов, залучаючи у вогнище інфекції фагоцитуючі клітки;

— третя властивість білків системи комплементу зв’язане з їх літичною активністю — здатністю утворювати пори в клітинній стінці бактерій, що приводить до загибелі патогенів.

При відсутності антигенної агресії специфічні антитіла не утворяться. За цією ознакою процес антителогенезу класифікується як індуцибельне явище. Фактором індукції виступає антиген .

Однак, як і у випадку з Т-клітками, одного специфічного сигналу від антигену недостатньо для початку синтезу антитіл В-клітками. Необхідний другий сигнал для реалізації інформації від специфічного індуктора. Роль другого сигналу виконують цитокини, продуковані хелперними CD4 T-клетками. Одержання другого сигналу для повноцінного розвитку В-кліток в антитілопродуковані плазмоцити можливо при безпосередньому контактному Т-В-взаємодії.

Наукова суперечка між клітинною (І.І.Мечников і його учіі) і гуморальної (П.Ерліх і його прихильники) теоріями імунітету тривала більш 30 років і сприяв розвитку імунології як науки.

Протягом усіх цих 30 років прихильників клітинної теорії було набагато менше, ніж прихильників гуморальної, по тій простій причині, що методи роботи з клітками в багато разів більш трудомісткі, ніж методи реєстрації реакцій антиген — антитіло в розчинах.

Але в кінцевому рахунку усі прийшли до того усвідомлення, що всяка імунна відповідь є клітинний. І.І.Мечников і його учні не могли вербально парирувати «видимі неозброєним оком» аргументи «гуморалістів», але вони працювали експеримен-тально і публікували статті за статтею, у яких показива-ли, що між наявністю бактерицидних субстанцій у крові і захищеністю організму від інфекційної хвороби часто немає кореляції. Зате є кореляції між резистентністю до хвороби і здатністю фагоцитів убивати бактерій (наприклад, у випадку anthrax).

Учні І.І.Мечникова поставили експеримент із приміщенням бактерій у капсулу з фільтрувального паперу, що пропускала антитіла і комплемент, але не допускала до бактерій фагоцити: у результаті мікроби залишилися вірулентними!

Англійські вчені А. Райт і С. Дуглас (Almroth Wright, S.R.Douglas) фактично возз'єднали теорії Мечникова і Ерліха у своєму дослідженні феномена, що вони назвали опсонізацією, що полягала в тому, що в присутності антитіл фагоцитоз мікробів істотно підсилюється. Орsрnеіn по-грецьки — робити смачним (антитіла роблять мікробів «смачними» для фагоцитів).

Антитіла виробляються макроорганізмом при влученні в нього чужорідних агентів — антигенів. Антитіла відносяться до глобулінової фракції крові, тому їхній ще називають імуноглобулінами і позначають символом. Антитіла синтезуються плазматичними клітками. Ig відносяться до факторів специфічного гуморального імунітету: інактивують токсиниу комплексі з комплементом перешкоджають проникненню вірусів і лізують бактеріїактивізують фагоцитозберуть участь в алергійних реакціяхберуть участь у деструкції гельмінтів.

У плазмі крові міститься близько 5% білків — з них 3% складають імуноглобуліни. Імуноглобуліни розрязняються за структурою, антигенній сполуці і по виконуваним ними функціям. По цих властивостях вони розділені на 5 класів: Ig, Ig, Ig, Ig, Ig. Ig виявляються в сироватці крові в таких кількостях: Ig — 7−20 гл, Ig — 0,7−5 глIg — 0,5−2 глIg і Ig — дуже мало.

Молекули імуноглобулінів усіх п’яти класів мають універсальну будівлю. Якщо молекулу імуноглобулінів обробити меркаптоетанолом, то вона розпадеться на дві пари поліпептидних ланцюгів: дві важкі і дві легені. На легкому ланцюзі до 200 амінокислотних залишків, а на важкій до 400. Кожна з цих ланцюгів закручена в первинну спіраль — а-спіраль і кожна з ланцюгів має вторинну спіраль — домени. На кожнім з легких ланцюгів локалізується по 2 домена, а на кожнім важкому ланцюзі - по 4 домена. Легкі і важкі ланцюги з'єднуються між собою дисульфідними зв’язками, утворити єдину молекулу. Легкі і важкі ланцюги складаються з постійного набору амінокислот, а також у деякі домени входить вариабельний набір амінокислот, що беруть участь в утворенні активного центра імуноглобулінів. Ig мають виражену специфічність — варіабельний домен підходить до антигену, як ключ до замка. Молекула будь-якого імуноглобуліну має четвертинну структуру.

1. Імуноглобуліни класу G (Ig) — ці антитіла є найбільш важливими в розвитку імунітету, тому що на його частку приходиться 80% усіх сироваткових імуноглобулінів. На початку захворювання їх мало, але в міру розвитку хвороби кількість їх збільшується й основна функція боротьби з мікробами випадає на їхню частку. Імуноглобулін легко проходить через плацентарний бар'єр і забезпечує гуморальний імунітет немовляти в перші місяці життя.

2. Імуноглобуліни класу М (Ig M) — це сама велика молекула з усіх п’яти класів імуноглобулінів. Ig — пентамер, що побудований з 5 молекул. До складу молекул входять 2 легкі ланцюги і важкий ланцюг. Молекула цього імуноглобуліну в 5 разів більше, ніж Ig, тому швидкість його осідання буде вище. Імуноглобуліни цього класу першими з’являються при розвитку плоду й останніми зникають у старості.

3. Імуноглобуліни класу A (Ig) — відіграють важливу роль у захисті слизуватих оболонок дихальних і травних трактів, сечостатевої системи. У молекулі Ig ті ж легені ланцюги і свій власний важкий ланцюг. Існує в модифікації - секреторний Ig і сироватковий. Секреторний імуноглобулін активує комплемент і стимулює фагоцитарну активність у слизуватих оболонках. Сироватковий імуноглобулін класу, А може бути неповним антитілом, не зв’язує комплемент і не проходить через плацентарний бар'єр. Молекулярна маса варіює.

4. Імуноглобуліни класу Е (Ig) — реагинові чи антитіла, тому що беруть участь в алергійних реакціях по типі реакцій негайного типу, а також беруть участь у деструкції гельмінтів. Виявляються в сироватці крові в невеликих кількостях. Через плацентарний бар'єр не проходить.

Імуноглобуліни класу Д (Ig) — участь його недостатня вивчено. Міститься в сироватці крові в дуже малих кількостях. Відомо, що Ig продукують клітки мигдалин і аденоїдів. Ig не зв’язує комплемент, не проходить через плацентарний бар'єр. Специфічність імуноглобулінів виявляється в специфічності імунної відповіді, тому в практичній медицині використовуються різні препарати для профілактики і лікування різних захворювань. Специфічність іммуноглобулінів виявляється в імунологічних реакціях in vitro (реакції преципітації і т.д.).

Отже, на початку 20 століття Ерліх розробив гуморальну теорію імунітету, відповідно до якої головним захисним фактором є антитіла. У 1902 р. Richet, Portier відкривають феномен анафілаксії, у 1903 р. Артюсом — феномен Артюса (імунокомплексна патологія).

Використана література:

1. 1.Воробьев А. А. Микробиология и иммунология. М., 1999.

2. 2.Герхардт Ф. Методы общей бактериологии. Т. 1,2,3. М., 1983.

3. 3.Зенгбуш П. Молекулярная и клеточная биология. Т. 1, 2, 3. М., 1982.

4. 4.Лурия С. Общая вирусология. М., 1970. Кочемасова 3. Н. Микробиология. М., 1984.

5. 5.ЛабинскаяА. С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М., 1992.