Презентація на тему:
Структура і функції імунної системи

Структура і функції імунної системи

План лекції І. Імунна система: визначення, функції властивості. ІІ. Неспецифічна резистентність: бар’єри, клітини, гуморальні фактори ІІІ. Специфічна резистентніть (адаптивний імунітет): клітинні та гуморальні фактори. Література Клінічна імунологія / Ю.І.Бажора, В.М.Запорожан, В.Й.Кресюн,І.М.Гродзієва. – Одеса:Одес. Держ. мед. ун-т.,2000. – 384с. Клиническая иммунология / Г.Н.Дранник. – Одеса:-АстроПринт. 1999. –603с. Основы иммунологии: Учебник. – М.: Медицина., 1999. –608с. Клиническая иммунология. Под. Ред. Г. Лолора-младшего, Т. Фишера и Д. Адельмана. Пер. с англ.- М., Практика, 2000.- 806с.

Рівні регуляції адаптації Нервова система психологічна адаптація, гіпоталамо-гіпофізарна система, нейромедіатори. Ендокринна ситема наднирники, щитоподібна, підшлункова залоза, гонади. Імунна ситема центральні та периферійні органи, клітини, цитокіни, медіатори, специфічна резистентність.

І. Імунна система людини це система контролю, що забезпечує індивідуальнісь та цілісність організму. Основна функція імунної системи – захист організму від генетично чужерідного впливу внутрішнього і зовнішнього середовища на основі притаманній лиш їй функції відрізняти власні структури організму від генетично чужерідних (розпізнавати “своє” і “чуже”) Генетично чужерідні розпізнані структури переробляються і елімінуються

Регуляція імунної відповіді Нейро-ендокринна Цитокінова Генетична Ідіотип-антиідіотипічна Дія імунної ситеми спрямована на підтримку “ чистоти ” внутрішнього середовища організму, на основі досконалих механізмів саморегуляції

Імунна система людини Функції імунітету: Протиінфекційний захист Імунологічний нагляд Генетична ідентифікація та індивідуальність Властивості імунітету: Специфічність Лабільність Імунологічна пам’ять Репродуктивна здатність Автономність і взаємозв’язок з ендокринною, нервовою, кровотворною системами

Антигени Біополімерні речовини, які потрапляють із зовні(гетероантигени) чи з середини(аутоантигени) здатні викликати каскад імунних реакцій реагуючи з антитілами чи сенсибілізованими (премійованими) Т лімфоцитами. Властивості: Чужерідність - це генетична відмінність антигена від структур організму, який його розпізнає та елімінує. Імуногенність- це властивість антигеннів викликати імунну відповідь специфічних і неспецифічних факторів. Молекули менше 5КД неімуногенні. Гаптени (ліпіди, нуклеїнові кислоти) - слабо імуногенні. Специфічність – це властивість будови антигена (епітоп) до якої виробляються імуноглобулін чи цитотоксичні клітин. Ад’юванти –це речовини , які підсилюють імунну відповідь. Антигени є рушійною силою роботи імунної системи

Ендокринна регуляція імунної відповіді Стимулюють імунну відповідь Кортиколіберин Тироліберин Соматотропін Пролактин Тиротропін Вазопресин Мелатонін Гальмують імунну відповідь Соматостатин Кортикотропін(АКТГ) Прогестерон Паратгормон

Вісь гіпоталамус-гіпофіз- наднирники є одним з механізмів гальмування імунної відповіді, шляхом: Пригніченя експресії цитокінів Посилення експресії рецепторів до цитокінів та швидшого їх виведення, а відповідно завершення запалення. Іл1, Іл6, TNFα- активують виділення кортиколіберину та АКТГ, запобігаючи гіперреактивності клітин імунної системи Ослаблення роботи системи гіпоталамус-гіпофіз- наднирники є основою до розвитку алергії та аутоімунного процесу

Гормони, які виробляють клітини імунної системи АКТГ, соматотропін - Т-,В-лімфоцити, макрофаги Тиротропін, хоріонічний гонадотропін- Т- лімфоцити Пролактин- Т-,В-лімфоцити Особливості гормонів, вироблених клітинами імунної системи синтезуються de novo в невеликій кількості виділяються повільно індукуються антигенами, а не релізінг- факторами не регулюються зворотнім зв’язком, діють ауткринно та паракринно на клітини імунної системи

Органи імунної системи Центральні органи імунної системи: кістковий мозок і тимус. Периферійні органи імунної системи: лімфовузли, селезінка, Пеєрові бляшки, апендикс, мигдалики, аденоїди, лімфоїдне кільце носоглотки, глія, лімфоїдна тканина асоційована зі слизовими оболонками Кіст ковий мозок

Імунітет має дві нероздільні складові Вроджений імунітет (неспецифічна резистентність) – неспецифічний, генетично детермінований загальний неспецифічний захист Набутий імунітет (адаптивний) –індивідуальний специфічний захист, який набувається організмом впродовж життя

Імунна система Специфічна резистентність

Імунокомпетентні клітини Антитіл утворююча плазматична клітина гранулоцити еозинофіли тромбоцити нейтрофіл базофіл

ІІ. Вроджений імунітет Зовнішні бар’єри: механічний - шкіра, слизові оболонки всі видільні рефлекси - діуретичний, діарейний, кашлевий, блювотний; фізико - хімічний -жирні кислоти в складі поту, лізоцим слини і сліз, кислий вміст шлунку та ін.; біологічний - відповідна мікрофлора, яка з однієї сторони є конкурентом для патогенної флори, а з іншої - джерелом вітамінів, лізоциму

Вроджений імунітет Внутрішні бар’єри органні - печінка, легені, нирки – функція очищення від антигенів тканинні - гемато-енцефалічний, гемато-тестікулярний, гемато-офтальмальний - не пропускають антигени і лімфоцити, гемато-тіреоїдний, гемато-аурікулярний, гемато-плацентарний - напівпроникні, пропускають окремі імуноглобуліни клітинні - епітелій слизових, система фагоцитозу-макрофаги/моноцити, гранулоцити, поліморфоядерні лімфоцити, детритні клітини) гуморальні - цитокіни, ферменти, інтерферони комплемент, природні антитіла, фібронектин, лізоцим, гострофазні протеїни, та ін.

Вроджений імунітет (функції клітин) Макрофаги- основні функції: Фагоцитування антигену Антигенпрезентація Синтез монокінів (управління імунною відповіддю) МНСмолекула Антигенний пептид Т клітинний рецептор

Вроджений імунітет (функції клітин) макрофаги/моноцити

Вроджений імунітет (функції клітин) Гранулоцити Еозинофіли- слабкий фагоцитоз, позаклітинний цитоліз паразитів, взаємодія з IgE, нейтралізація гістаміну Нейтрофіли- виражений фагоцитоз, дегрануляція ферментів в позаклітинний простір під впливом імунних комплексів Базофіли- реагуючи з імунними комплексами, дегранулюють, викидають гепарин, серотонін, гістамін “відкривають ендотелій”, ефектори алергії

Вроджений імунітет Гранулоцити

Вроджений імунітет (функції клітин) Натуральні кілери НК (великі гранулоцитарні лімфоцити)- субпопуляція лімфоцитів (CD16,CD56) володіють цитотоксичністю без розпізнавального рецептора виділяють інтерферон , гранзим, перфорин Мають рецетор до IgG, здійснюючи антитіл- залежну клітинно опосередковану цитотоксичність

Вроджений імунітет (функції клітин) Детритні клітини- володіють функцією антигенпризентації без фагоцитозу. В зародкових центрах підтримують імунологічну пам’ять, як резервуари антигенів, сприяють дозріванню Т і В лімфоцитів

Вроджений імунітет (функції клітин) Епітелій- приймає участь в утворенні секреторного sIgA, виробляє слиз секрет, молекули адгезії, фагоцитує, злущується, є механічним захистом. Ендотелій- вистиляє судини, активуючись виділяє цитокіни, адгезивні молекули, прозапальні та агрегаційні медіатори, під впливом серотоніну і гістаміну скорочується, пропускаючи рідину в тканини

Вроджений імунітет (гуморальні фактори) Гострофазні протеїни (СРП, серомукоїд, сіалові кислоти) синтезуються гепатоцитами під впливом ІЛ6 у відповідь на подразнення ЛПС, ЦІК, діють як опсоніни. Сіалові кислоти виконують роль чехлів на неактивних рецепторах клітин, під час активації злущуються. ß-лізин. Продукується тромбоцитами. Здійснює лізис грам позитивних мікробів, шляхом перфорування цитоплазматичних мембран мікробів. a2-макроглобулін. Виділяється Т-лімфоцитами. Є показником лімфоцитарної активності при СНІДі, лімфопроліферативних захворюваннях, пухлинах. Фібронектин - холодовий нерозчинний глобулін. Синтезується макрофагам, зв’язує колаген, часточки фібрину, бактерій. В такому вигляді фагоцитується макрофагами і елімінується.

Вроджений імунітет (гуморальні фактори) Інтерферони мають противірусну, протипухлинну, антимітотичну, радіопротективну, нейтралізуючу, імунорегулюючу дію ІФНa продукується клітинами ураженими вірусами. Володіє вираженою прозапальною активністю. ІФНß продукується фібробластами, епітеліальними клітинами, НК-клітинами, має гальмівну дію. ІФ продукується активованими Т- лімфоцитами і НК під дією ІЛ12. Основна функція активація макрофагів, посилення їх цитотоксичності за рахунок синтезу реактивних кисневих радикалів. вірус Клітина заражена вірусом Клітина стійка до вірусів

Вроджений імунітет (гуморальні фактори) комплемент Система комплементу - це комплекс розчинних протеїнів і білків поверхонь, які виконують функції : лізису, хемотаксису, опсонізації, стимуляції запалення анафілаксії. Синтезуються гепатоцитами і мононуклеарними фагоцитами компоненти комплементу в неактивному стані, активізуються за певних умов. Активація відбувається трьома шляхами – класичним, лектиновим і альтернативним

Активація комплементу Класичний-активується імунними комплексами, лектинами Альтернативний- активується бактеріями, ЛПС

Вроджений імунітет(цитокіни) Цитокіни- це продукти імунокомпетентних клітин, які самі є їхніми мішенями. Цитокіни - “мова клітин”. За функціями вони поділяються на: Фактори росту та Регенерації - Іл 2, 3, 4, 7, 18, 17 ІЛ 5,6,9, G –CSF, M –CSF, GM –CSF, EPO, TGFß Прозапальні - ІЛ -1, 6 , 8, 12, ІФНa, ІФНY, ТНФa, МІf Протизапальні - ІЛ 4, 10, 13,і TGFß, ІФНß Мобілізаційні та Метаболічні - хемокіни, ІЛ 1, 8, 6 Противірусні, Цитотоксичні –інтерферони,ТНФa, ß, ІЛ1, 12 Регулюючі імунний процес та ангіогенез- ІЛ 1,2, 4 12, 10, 13

Діяльність цитокінів

Запалення – універсальна захисна реакція імунної системи на будь-яке вторгнення

Основу біологічних процесів, котрі визначають запалення in vivo, складають гуморальні механізми взаємодії локального вогнища запалення та генералізованої реакції імунокомпетентних клітин. Незалежно від етіології патогена наявності локального чи гнералізованого процесу ураження, іммунна відповідь організму полягає в перебудові всіх метаболічних процесів (потоків субстрату енергії) in vivo в першу чергу на ліквідацію запалення.

Запалення - початковий етап Локальні медіатори запалення (простагландини, лейкотриєни, простацикліни, тромбоксани, фактори активатори тромбоцитів, активні форми кисню) Вторинні медіатори запалення СРП, амілоїд А і Р, аполипопротеїн(а), гаптаглобин, 2макроглобулін, церулоплазмін, інгібітор протеаз, компоненти комплементу Екзогенні та ендогенні чинники, стрес Первинні медіатори запалення І етап ІЛ1, TNF Первинні медіатори запалення ІІ етап від ІЛ6 до ІЛ 18, інтерферони, ростові фактори,

ІЛ6 виробляється макрофагами лімфоцитами, ендотелієм, остеобластами, хондробластами та гладенькими м’язами Еутиреоїдний гіпотиреоз, гальмування морфогенезу Зниження холестерину, аполіпопротеїна В100, тригліцеридів, остеопороз, гіпоальбумін та гіперглобулінемія Плазмоцитоз, тромбоцитоз, гіперплазія Л/В, гострофазні протеїни, амілоїд, активація вторинних медіаторів запалення Гіпоталамус стимулює утворення СТГ, АКТГ, АДГ пригнічує ТТГ, естрогени , андрогени Зростання кортизолу, катехоламінів Зниження Тз Паревентрикулярні ядра Релізинг фактори, АДГ Стовбур головного мозку коритко-,тіреоліберин Гіпофіз Ендокринні залози Тканини

ІІІ. Набутий імунітет Клітинний Т лімфоцити В лімфоцити Гуморальний імуноглобуліни

Лімфоцити

Набутий імунітет Т лімфоцити- уворюються зі стовбурових клітин кісткового мозку, дозрівають в тимусі, мають рецептори (TcR) для розпізнавання антигену, утворюють клітини пам’яті Т-лімфоцити хелпери (CD4) Th Т -лімфоцити Цитотоксичні (CD8) Tc

Т-лімфоцити хелпери (CD4) Тхелпери І типу Th1 диференціюються під впливом ІЛ 2, 12, ІФ , TNF Активують макрофаги, натуральні кіллери, цитотоксичні лімфоцити Забезпечують клітинну імунну відповідь Т хелпери ІІ типу Th2 диференціюються під впливом ІЛ 2, 4 Активують В лімфоцити, продукують Іл4,5,10,13 Забезпечують гуморальну імунну відповідь Тхелпери ІІІ типу Th3 супресивні функції

Центральну роль в імунній відповіді відіграють Тх

Перехресна регуляція цитокінами роботи Тх1 та Тх2 -------гальмівний ефект, _____стимулюючий ефект

В лімфоцити CD19,20,21,22 Утворюються і дозрівають в кістковому мозку Мають власний рецептор для опізнавання ангену(BcR) у вигляді імуноглобуліна IgM Синтезують імуноглобуліни Забезпечують специфічний гуморальний захист Утворюють клітини пам’яті

Дозрівання та диференціація В лімфоцитів

Iмуноглобуліни Ig Імуноглобуліни. – основна ланка гуморального імунітету. Синтезуються плазматичними клітинами під впливом антигенів і специфічно реагують з ними. Вони мають ряд властивостей: Специфічність (зумовлена наявністю антидетермінант, які реагують з детермінантами антигенів); Валентність – кількість антидетермінант. Бувають одно-, двох-, п’яти-десятивалентні; Афінність – міцність взаємодії антигена з антитілом

Імуноглобуліни (будова) Fс фрагмент - постійна частина Ig, Fab фрагмент змінна частина, призначена для розпізнавання антигена, знаходиться на кінцях важких і легких ланцюгів. Є 5 типів важких ланцюгів (Н) та 2 типи легких (L) . Кодування цих ланцюгів відбувається за допомогою різних генів, що зумовлює нескінченне розмаїття синтезу імуноглобулінів відповідно до різноманітних антигенів. Тому на кожен епітоп знайдеться строго комплементарний ідіотоп фрагменту (Fab). Кожна молекула імуноглобуліну містить два однакові легкі і два однакові важкі ланцюги, кожен з яких складається з кількох клубочків (доменів). Структура стабілізується дисульфідними зв’язками. Fc Fab

Імуноглобуліни Розрізняють 5 класів імуноглобулінів- 80% складають IgG, IgM- 6%, IgA –13%, IgE і IgD- десяті долі % IgG- дімер, має чотири підтипи (IgG1 IgG2 IgG3 IgG4) єдиний, який проходить плацентарний бар’єр і забезпечує гуморальний імунітет новонародженого на кілька місяців. Він є основою при вторинному імунітеті, легко проникає в тканини і рідини, забезпечуючи антитоксичну і антибактеріальну дію. IgM-пентамер, тому може зв’язуватися з багатьма антигенами, є антитілом первинної імунної відповіді. До цього класу належать ізогемаглютиніни системи АВО IgA - Циркулює в крові мономер, проходячи крізь епітеліальні клітини стає секреторним sIgA димером. Діє на поверхні слизових оболонок, протидіючи бактеріям і вірусам IgD - знаходиться на поверхні В-лімфоцитів, як імуноголобуліновий антигенрозпізнаючий рецептор. IgE- димер. Активує опасисті клітини і базофіли, при цьому виділяється гістамін і серотонін, реалізується гіперчутливість негайного типу.

Імуноглобулін М- IgM IgM Fab IgM Fab

Імуноглобуліни класу G (IgG) Важкі ланцюги Легкі ланцюги IgG2 Fab Антигенний білок

Імуноглобуліни зв’язані з антигеном антиген

Молекули головного комплексу гістосумісності І та ІІ класу антген Молекула HLAII Зв’язана з антигеном

Молекули головного комплексу гістосумісності (МНС, HLA, ГКГС) МНС (major histocompatibility complecs) HLA (humani leucocyt associeted) Забезпечують генетичну індивідуальність організму, виявляють фенотип, є своєрідним “паспортом “ядровмісних клітин, забезпечують процеси розпізнавання чежерідних антигенів, силу імунної відповіді, регулюють синтез стероїдних гормонів, рівень цАМФ. Гени, які кодують їх утворення розміщені в 6 хромосомі. І клас - А,В,С,D, I, F..... “ім’я” ( внутрішній стан клітини) А-60, В-136, С-38 варіантів ІІ клас – DR, DP, DQ.... “прізвище” (контакт з позаклітинним середовищем, розпізнаваня антигенів). DR-137, DP- 66, DQ 25 варіантів ІІІ клас – “по- батькові” (сила імунної відповіді - контролюють синтез С2, С4, Bf, систему згортання)

Форми специфічної імунної відповіді Гуморальна Здійснюється через антигенпрезентацію Тх, активацію Тх2, В лімфоцитів, які перетворюються в плазматичні клітини і виділяють імуноглобуліни, спрямована на позаклітинні збудники чи їх залишки Клітинна здійснюється через антигенпрезентацію Тх, активацію Тх1, макрофагів, НК, CD8, виділення інтерферону спрямована проти внутрішньоклітинних збудників та пухлин

Стадії імунної відповіді 1. Індукція- діють антигенпрезентуючі клітини 2.Імунорегуляція (проліферація) - діють Т хелпери. 3.Ефекторна (продукція) – діють Т-цитотоксичні, В лімфоцити(плазмоцити) 4. Формування імунної пам’яті -діють Т та В клітини пам’яті

Типи імунопатологічних реакцій Реакція геперчутливості негайного типу (атопія) Антиген зв’язується IgE або IgG4. Активує базофіли, прикріплюючись через Fc-рецептор, які дегранулють, виділяючи серотонін, гістамін, лейкотриєни, простагландини, хемотаксини. Поширюються капіляри, зростає їх проникливість, виникає набряк тканин. Розвивається анафілаксія – місцева чи генералізована. Реакція гіперчутливості сповільненого типу (цитотоксична лімфоцитарна). Реакція розвивається через 24-48 годин після введення антигену. Опосередкована взаємодією Т-лімфоцитів з антигеном і формуванням специфічного клону цитотоксичних лімфоцитів, які самі знищують антиген і стимулюють запалення.

Типи імунопатологічних реакцій Цитотоксична реакція. Опосередковується IgM, IgG. Здійснюється через фіксацію комплемента з імуноглобулінами у вигляді мембраноатакуючого комплексу на поверхні клітини мішені, або опсонізованого ЦІК для поглинання фагоцитуючими клітинами, чи активації НК клітин. Так звана, антитілзалежна цититоксичність. Імунокомплексна реакція Циркулюючі імунні комплекси фіксуються на базальних мембранах, чи тканинах, активують комплемент, посилюють хемотаксис, фагоцитоз, дагрануляцію базофілів, активують згортання крові, спричиняють ушкодження тканин.

Типи імунопатологічних реакцій Контактна сенсибілізація (екзема, дерматити) гаптен проникає в шкіру, з’єднується з білками, які посилюють його імуногенність Гранульоматозна (тривала персистенція антигенів). Активовані макрофаги поглинають антиген, перетворюються на гігантські клітини, що є епіцентрами гранульоми, оточеної лімфоцитами фібробластами, нейтрофілами, еозинофілами, колагеном, кальцієм

Вроджені імунодефіцити та ендокринна патологія Німеген- Брейкедж синдром( слов’янська муатція)- мікроцефалія без порушення інтелекту, птахоподібне обличчя відставання в рості та фізичному розвитку, гіпо-гіперпігментації, гіпогонадизм, комбінований імунодефіцит, онкопатологія. Атаксія-телеангіектазія( синдром Луї- Бар)- відставання в рості, розвитку, інтелекті, гіпо-гіперпігментації, телеангіоектазії, прогресуюче ураження мозочка, окорухових нервів, передніх рогів, прогерія, гіпогонадизм, цукровий діабет ІІ тип, комбінований імунодефіцит, онкопатологія, інфекційний синдром. Синдром Ді Джорже – гіпотиреоз, гіпопаратиреоз, гіпокальцимія, гіпоплазія тимусу, Т клітинний імунодефіцит, інфекційний синдром, вади розвитку Хронічний шкірно-слизовий кандидоз –поверхневі кандидози, мікози, аутоімунна поліендокринопатія (щитовидна, паращитовидні залози, наднирники)- швидко прогресує наднирникова недоститність, системні аутоімунні захворювання, Т клітинний імунодефіцит- прогноз визначає ендокринна патологія

Імунограма в нормі та при аутоімунній патології Загальна кількість лейкоцитів 4,5-7,7* 109 , лімфоцитів 18-35% CD3 ( 46-70%) CD20 (12-21%) CD16 (30-40%) CD4 (23-48 %) CD8 (17-30%) CD4/CD8 1,5-3 IgM 0,7-3г/л IgG (7-16г/л ) IgA (1-3,5г/л) ЦІК 3% (0-20од) 4% (0-20од) 5% ( 0-20 од) Фагоцитарний індекс (40-80%) Фагоцитарне число (3-9) Загальна кількість лейкоцитів 8,7*109 , лімфоцитів 48% CD3 48% ( 46-70%) CD20 24% (12-21%) CD16 40% (30-40%) CD4 70% (23-48 %) CD8 14% (17-30%) CD4/CD 5,0 (1,2-3) IgM 3,0 г/л (0,7-3г/л) IgG 20,6 г/л (7-16г/л ) IgA 2,8 г/л (1-3,5г/л) ЦІК 3% 9од (0-20од) 4% 78од (0-20од) 5% 70од ( 0-20 од) Фагоцитарний індекс 24% (40-80%) Фагоцитарне число 2 (3-9)

Дякую за увагу

Запалення-нормальна захисна реакція імунітету