Oko 5% svjetske populacije pati od autoimunih bolesti – stanja u kojem ćelije vlastitog imunološkog sistema, umjesto da se bore protiv patogena, uništavaju normalne ćelije organa i tkiva. U ovom članku, koji prethodi posebnom projektu o autoimunim bolestima, osvrnućemo se na osnovne principe imunog sistema i pokazati zašto je takva sabotaža sa njegove strane moguća.

Ovim člankom započinjemo seriju o autoimunim bolestima – bolestima kod kojih se tijelo počinje boriti samo sa sobom, proizvodeći autoantitijela i/ili autoagresivne klonove limfocita. Pričaćemo o tome kako funkcioniše imuni sistem i zašto ponekad počne da „puca na svoje ljude“. Zasebne publikacije će biti posvećene nekim od najčešćih bolesti. Da bismo održali objektivnost, pozvali smo doktora bioloških nauka, dopisnog člana da postane kustos specijalnog projekta. RAS, profesor Odeljenja za imunologiju Moskovskog državnog univerziteta Dmitrij Vladimirovič Kupraš. Osim toga, svaki članak ima svog recenzenta, koji se detaljnije bavi svim nijansama. Recenzent ovog uvodnog članka bio je Evgenij Sergejevič Šilov, kandidat bioloških nauka, istraživač na istom odeljenju.

Antigeni- sve supstance koje telo percipira kao strane i, shodno tome, reaguje na njihovu pojavu aktiviranjem imunog sistema. Najvažniji antigeni za imunološki sistem su komadići molekula koji se nalaze na vanjskoj površini patogena. Iz ovih komada možete odrediti koji agresor je napao tijelo, te osigurati borbu protiv njega.

Citokini - Morzeov kod tijela

Da bi imunološke ćelije koordinirale svoje akcije u borbi protiv neprijatelja, potreban im je sistem signala koji govore ko i kada treba ući u bitku, ili prekinuti bitku, ili, obrnuto, nastaviti je i još mnogo, mnogo više. U te svrhe, stanice proizvode male proteinske molekule - citokini, na primjer, razne interleukina(IL-1, 2, 3, itd.) . Teško je dodijeliti nedvosmislenu funkciju mnogim citokinima, ali se uz određeni stepen konvencije mogu podijeliti u pet grupa: hemokini, faktori rasta, o upalni, protiv inflamatorni i imunoregulatorni citokini.

Navedena klasifikacijska konvencija znači da citokin koji je uključen u jednu od navedenih grupa, pod određenim uvjetima u tijelu, može igrati dijametralno suprotnu ulogu – na primjer, iz proinflamatorne se pretvoriti u protuupalno.

Bez uspostavljene komunikacije među vrstama trupa, svaka sofisticirana vojna operacija osuđena je na propast, pa je veoma važno da ćelije imunog sistema, primajući i dajući naređenja u vidu citokina, pravilno tumače i deluju skladno. Ako se signali citokina počnu proizvoditi u vrlo velikim količinama, tada u ćelijskim redovima nastaje panika, što može dovesti do oštećenja vlastitog tijela. To se zove citokinska oluja: kao odgovor na dolazne signale citokina, ćelije imunog sistema počinju da proizvode sve više i više sopstvenih citokina, koji zauzvrat deluju na ćelije i povećavaju samu sekreciju. Formira se začarani krug koji dovodi do uništavanja okolnih ćelija, a kasnije i susjednih tkiva.

Plaćajte po redu! Imune ćelije

Kao što u oružanim snagama postoje različite vrste trupa, tako i ćelije imunološkog sistema mogu se podijeliti u dvije velike grane - urođeni i stečeni imunitet, za čije proučavanje je 2011. godine dodijeljena Nobelova nagrada. Urođeni imunitet- onaj dio imunološkog sistema koji je spreman da zaštiti tijelo odmah čim dođe do napada patogena. Stečeno isto (ili adaptivni) imunološki odgovor pri prvom kontaktu sa neprijateljem traje duže da se razvije, jer zahtijeva sofisticiranu pripremu, ali nakon toga može provesti složeniji scenario zaštite tijela. Urođeni imunitet je veoma efikasan u borbi protiv izolovanih diverzanata: neutrališe ih bez ometanja specijalizovanih elitnih vojnih jedinica - adaptivni imunitet. Ako se prijetnja pokaže značajnijom i postoji opasnost da patogen prodre dublje u tijelo, urođene imunološke stanice odmah signaliziraju o tome, a stečene imunološke stanice ulaze u bitku.

U koštanoj srži se formiraju sve imunološke ćelije organizma hematopoetskih matičnih ćelija, što stvara dvije ćelije - opšti mijeloid I zajednički limfoidni progenitor, . Stečene imune ćelije potiču od zajedničkog limfoidnog progenitora i prema tome se nazivaju limfociti, dok urođene imunološke ćelije mogu poticati od oba progenitora. Šema diferencijacije ćelija imunog sistema prikazana je na slici 1.

Slika 1. Šema diferencijacije ćelija imunog sistema. Hematopoetska matična stanica stvara prekursorske stanice mijeloidne i limfoidne loze, od kojih se dalje formiraju sve vrste krvnih stanica.

Urođeni imunitet - regularna vojska

Ćelije urođenog imuniteta prepoznaju patogena po molekularnim markerima specifičnim za njega - tzv slike patogenosti. Ovi markeri ne dozvoljavaju da se tačno utvrdi da li patogen pripada određenoj vrsti, već samo signaliziraju da je imunološki sistem naišao na strance. Za naše tijelo takvi markeri mogu biti fragmenti ćelijskog zida i flagele bakterija, dvolančana RNK i jednolančana DNK virusa itd. Uz pomoć posebnih urođenih imunoloških receptora kao što je TLR ( Toll-like receptori, Toll-like receptore) i NLR ( Nod-like receptori, Nod-like receptori), ćelije stupaju u interakciju sa slikama patogenosti i počinju provoditi svoju zaštitnu strategiju.

Sada pogledajmo bliže neke od urođenih imunoloških ćelija.

Da bismo razumjeli kako funkcionira receptor T-ćelija, prvo moramo razgovarati o još jednoj važnoj porodici proteina - glavni kompleks histokompatibilnosti(MHC, glavni kompleks histokompatibilnosti) . Ovi proteini su molekularne "lozinke" organizma, omogućavajući ćelijama imunog sistema da razlikuju svoje sunarodnike od neprijatelja. U svakoj ćeliji postoji stalan proces razgradnje proteina. Specijalna molekularna mašina - imunoproteazom- razgrađuje proteine ​​u kratke peptide, koji se mogu integrirati u MHC i, poput jabuke na tanjiru, prezentirati T-limfocitu. Uz pomoć TCR-a, "vidi" peptid i prepoznaje da li pripada vlastitim proteinima tijela ili je stran. Istovremeno, TCR provjerava je li mu molekula MHC poznata - to mu omogućava da razlikuje svoje ćelije od "susednih", odnosno ćelija iste vrste, ali od druge jedinke. Koincidencija MHC molekula je neophodna za usađivanje transplantiranih tkiva i organa, otuda i lukav naziv: histos na grčkom znači "platno". Kod ljudi, MHC molekuli se nazivaju i HLA ( humani leukocitni antigen- humani leukocitni antigen).

Video 2. Kratkotrajne interakcije T ćelija sa dendritskom ćelijom (naznačeno zeleno).

T limfociti

Da bi aktivirao T limfocit, on treba da primi tri signala. Prvi od njih je interakcija TCR-a sa MHC-om, odnosno prepoznavanje antigena. Drugi je takozvani kostimulatorni signal, koji ćelija koja predstavlja antigen prenosi preko molekula CD80/86 do CD28 koji se nalazi na limfocitu. Treći signal je proizvodnja koktela mnogih proinflamatornih citokina. Ako se bilo koji od ovih signala pokvari, to može imati ozbiljne posljedice po tijelo, poput autoimune reakcije.

Postoje dvije vrste glavnih molekula histokompatibilnog kompleksa: MHC-I i MHC-II. Prvi je prisutan na svim stanicama tijela i nosi peptide ćelijskih proteina ili proteina virusa koji ga je zarazio. Poseban podtip T ćelija - T ćelije ubice(oni se takođe nazivaju CD8+ T-limfociti) - stupa u interakciju sa MHC-I-peptidnim kompleksom sa svojim receptorom. Ako je ova interakcija dovoljno jaka, to znači da peptid koji T stanica vidi nije karakterističan za tijelo i, shodno tome, može pripadati neprijatelju koji je upao u ćeliju – virusu. Hitno je neutralizirati prekršioca granice, a T-ubojica se savršeno nosi s tim zadatkom. Ona, poput NK ćelije, luči proteine ​​perforin i granzim, što dovodi do lize ciljne ćelije.

T-ćelijski receptor drugog podtipa T-limfocita - T pomoćne ćelije(Th ćelije, CD4+ T limfociti) - stupa u interakciju sa MHC-II-peptidnim kompleksom. Ovaj kompleks nije prisutan na svim ćelijama organizma, već uglavnom na imunim ćelijama, a peptidi koje može predstaviti molekula MHC-II su fragmenti patogena uhvaćenih iz ekstracelularnog prostora. Ako T-ćelijski receptor stupi u interakciju sa MHC-II-peptidnim kompleksom, T-ćelija počinje proizvoditi hemokine i citokine koji pomažu drugim ćelijama da efikasno izvršavaju svoju funkciju – boreći se protiv neprijatelja. Zbog toga se ovi limfociti nazivaju pomagačima - sa engleskog pomagač(asistent). Među njima postoji mnogo podtipova koji se razlikuju po spektru proizvedenih citokina, a samim tim i po njihovoj ulozi u imunološkom procesu. Na primjer, postoje Th1 limfociti koji su učinkoviti u borbi protiv intracelularnih bakterija i protozoa, Th2 limfociti koji pomažu B stanicama u njihovom radu i stoga su važni za otpor ekstracelularnim bakterijama (o kojima ćemo uskoro), Th17 ćelije i mnoge drugi.

Video 3. Kretanje T-pomoćnih ćelija ( crvena) i T-ubice ( zeleno) u limfnom čvoru. Video je snimljen korištenjem intravitalne dvofotonske mikroskopije.

Među CD4+ T ćelijama postoji poseban podtip ćelija - regulatorni T limfociti. Oni se mogu uporediti sa vojnim tužilaštvom, koje obuzdava fanatizam vojnika željnih borbe i sprečava ih da povrijede civile. Ove ćelije proizvode citokine overwhelming imuni odgovor, a samim tim i slabljenje imunološkog odgovora kada je neprijatelj poražen.

Činjenica da T ćelija prepoznaje samo strane antigene, a ne molekule iz vlastitog tijela, posljedica je genijalnog procesa tzv. izbor. Javlja se u organu posebno stvorenom za tu svrhu - timusu, gdje T ćelije završavaju svoj razvoj. Suština selekcije je sledeća: ćelije koje okružuju mladi, ili naivni, limfocit pokazuju (prisutne) mu peptide sopstvenih proteina. Limfocit koji prepoznaje ove proteinske fragmente suviše dobro ili preslabo je uništen. Preživjele ćelije (a to je manje od 1% svih prekursora T-limfocita koji su došli u timus) imaju srednji afinitet prema antigenu, stoga, u pravilu, ne smatraju vlastite stanice metom napada. , ali imaju sposobnost da reaguju na odgovarajući strani peptid. Selekcija u timusu je mehanizam tzv centralna imunološka tolerancija.

Tu je i periferna imunološka tolerancija. Tokom razvoja infekcije, dendritska ćelija, kao i svaka ćelija urođenog imunog sistema, je pod uticajem slika patogenosti. Tek nakon toga može sazreti, početi da eksprimira dodatne molekule na svojoj površini da bi aktivirao limfocit i efikasno predstavio antigene T limfocitima. Ako T-limfocit naiđe na nezrelu dendritsku ćeliju, ona se ne aktivira, već se samouništava ili potiskuje. Ovo neaktivno stanje T ćelije se naziva anergija. Na taj način tijelo sprječava patogeno djelovanje autoreaktivnih T-limfocita, koji su iz ovih ili onih razloga preživjeli tokom selekcije u timusu.

Sve navedeno se odnosi na αβ-T limfociti, međutim, postoji još jedna vrsta T ćelija - γδ-T limfociti(ime određuje sastav proteinskih molekula koji formiraju TCR). Oni su relativno malobrojni i uglavnom naseljavaju crijevnu sluznicu i druga barijerna tkiva, igrajući ključnu ulogu u regulaciji sastava mikroba koji tamo žive. U γδ T ćelijama, mehanizam prepoznavanja antigena je drugačiji od onog kod αβ T limfocita i nezavisan je od TCR.

B limfociti

B limfociti nose receptor B ćelija na svojoj površini. U kontaktu sa antigenom, ove ćelije se aktiviraju i pretvaraju u poseban podtip ćelije - plazma ćelije, koji imaju jedinstvenu sposobnost da luče svoj B-ćelijski receptor u okolinu - to su molekuli koje nazivamo antitela. Dakle, i BCR i antitijelo imaju afinitet prema antigenu koji prepoznaje, kao da se "zalijepe" za njega. Ovo omogućava antitijelima da obaviju (opsoniziraju) stanice i virusne čestice obložene molekulima antigena, privlačeći makrofage i druge imunološke stanice da unište patogen. Antitijela su također u stanju da aktiviraju posebnu kaskadu imunoloških reakcija tzv sistem komplementa, što dovodi do perforacije stanične membrane patogena i njegove smrti.

Za efikasan susret adaptivnih imunih ćelija sa dendritskim ćelijama koje nose strane antigene u MHC i stoga rade kao „konektori“, u telu postoje posebni imuni organi – limfni čvorovi. Njihova distribucija po cijelom tijelu je heterogena i ovisi o tome koliko je određena granica ranjiva. Većina ih se nalazi u blizini probavnih i respiratornih puteva, jer je prodiranje uzročnika s hranom ili udahnutim zrakom najvjerovatniji način infekcije.

Video 4. Kretanje T ćelija (označeno crvena) limfnim čvorom.Ćelije koje čine strukturnu osnovu limfnog čvora i zidova krvnih sudova označene su zelenim fluorescentnim proteinom. Video je snimljen korištenjem intravitalne dvofotonske mikroskopije.

Za razvoj adaptivnog imunološkog odgovora potrebno je dosta vremena (od nekoliko dana do dvije sedmice), a da bi se tijelo brže odbranilo od već poznate infekcije, koriste se tzv. T- i B-ćelije koje su učestvovale u formiraju se prošle bitke. memorijske ćelije. Oni su, kao i veterani, prisutni u malim količinama u organizmu, a ako se pojavi njima poznati patogen, ponovo se aktiviraju, brzo se podijele i cijela vojska izlazi da brani granice.

Logika imunog odgovora

Kada telo napadnu patogeni, prve ćelije koje ulaze u bitku su ćelije urođenog imuniteta - neutrofili, bazofili i eozinofili. Oslobađaju sadržaj svojih granula, što može oštetiti ćelijski zid bakterija, a također, na primjer, pojačati protok krvi kako bi što više stanica pohrlilo na mjesto infekcije.

Istovremeno, dendritska ćelija koja je apsorbirala patogen žuri do najbližeg limfnog čvora, gdje prenosi informacije o njemu T- i B-limfocitima koji se tamo nalaze. Oni se aktiviraju i putuju do lokacije patogena (slika 2). Bitka se zahuktava: T ćelije ubice, u kontaktu sa inficiranom ćelijom, ubijaju je, T ćelije pomoćnice pomažu makrofagima i B limfocitima da izvedu svoje odbrambene mehanizme. Kao rezultat toga, patogen umire, a pobjedničke stanice odlaze u mirovanje. Većina njih umire, ali neke postaju memorijske ćelije koje se talože u koštanoj srži i čekaju da tijelu ponovo zatreba njihova pomoć.

Slika 2. Dijagram imunološkog odgovora. Patogen koji je ušao u tijelo otkriva dendritska stanica, koja se kreće do limfnog čvora i tamo prenosi informacije o neprijatelju T i B stanicama. Aktiviraju se i ulaze u tkiva, gdje vrše svoju zaštitnu funkciju: B limfociti proizvode antitijela, T ćelije ubice uz pomoć perforina i granzima B vrše kontaktno ubijanje patogena, a T pomoćne stanice proizvode citokine koji pomažu druge ćelije imunog sistema u borbi protiv njega.

Ovako izgleda obrazac bilo kojeg imunološkog odgovora, ali može značajno varirati ovisno o tome koji je patogen ušao u tijelo. Ako je riječ o ekstracelularnim bakterijama, gljivicama ili recimo crvima, onda će u ovom slučaju glavna oružana sila biti eozinofili, B stanice koje proizvode antitijela i Th2 limfociti koji im u tome pomažu. Ako su se unutarćelijske bakterije naselile u tijelu, tada u pomoć prvi hitaju makrofagi koji mogu apsorbirati zaraženu ćeliju i Th1 limfociti koji im u tome pomažu. Pa, u slučaju virusne infekcije, NK ćelije i T-ubice ulaze u bitku, uništavajući zaražene ćelije metodom kontaktnog ubijanja.

Kao što vidimo, raznolikost tipova imunih ćelija i njihovih mehanizama delovanja nije slučajna: za svaki tip patogena, telo ima svoj efikasan način borbe (slika 3).

Slika 3. Glavne vrste patogena i ćelije uključene u njihovo uništavanje.

A sada su sve gore opisane imunološke peripetije u kratkom videu.

Video 5. Mehanizam imunološkog odgovora.

Građanski rat besni...

Nažalost, nijedan rat nije potpun bez civilnih žrtava. Duga i intenzivna odbrana može koštati tijelo ako agresivne, visokospecijalizirane trupe izmaknu kontroli. Oštećenje vlastitih organa i tkiva od strane imunološkog sistema naziva se autoimuni proces. Oko 5% čovječanstva pati od bolesti ove vrste.

Selekcija T limfocita u timusu, kao i uklanjanje autoreaktivnih ćelija na periferiji (centralna i periferna imunološka tolerancija), o čemu smo ranije govorili, ne mogu u potpunosti osloboditi tijelo autoreaktivnih T limfocita. Što se tiče B ​​limfocita, pitanje koliko se striktno provodi njihova selekcija i dalje ostaje otvoreno. Dakle, u tijelu svake osobe nužno postoji mnogo autoreaktivnih limfocita, koji u slučaju autoimune reakcije mogu oštetiti vlastite organe i tkiva u skladu sa svojom specifičnošću.

I T i B ćelije mogu biti odgovorne za autoimune lezije u tijelu. Prvi direktno ubijaju nevine stanice koje nose odgovarajući antigen, a također pomažu autoreaktivnim B stanicama u proizvodnji antitijela. Autoimunost T-ćelija dobro je proučavana kod reumatoidnog artritisa, dijabetesa tipa 1, multiple skleroze i mnogih drugih bolesti.

B limfociti su mnogo sofisticiraniji. Prvo, autoantitijela mogu uzrokovati ćelijsku smrt aktiviranjem sistema komplementa na njihovoj površini ili privlačenjem makrofaga. Drugo, receptori na površini ćelije mogu postati mete za antitijela. Kada se takvo antitijelo veže za receptor, ono može biti blokirano ili aktivirano bez stvarnog hormonskog signala. Ovo se dešava kod Gravesove bolesti: B limfociti proizvode antitela protiv receptora za TSH (hormon koji stimuliše štitnjaču), oponašajući efekat hormona i, shodno tome, povećavajući proizvodnju hormona štitnjače. Kod mijastenije gravis, antitijela protiv acetilkolinskog receptora blokiraju njegovo djelovanje, što dovodi do poremećaja neuromišićne provodljivosti. Treće, autoantitijela, zajedno sa rastvorljivim antigenima, mogu formirati imunološke komplekse koji se talože u različitim organima i tkivima (na primjer, u bubrežnim glomerulima, zglobovima, na vaskularnom endotelu), narušavajući njihovu funkciju i izazivajući upalne procese.

Obično se autoimuna bolest javlja iznenada i nemoguće je tačno utvrditi šta ju je izazvalo. Vjeruje se da gotovo svaka stresna situacija može poslužiti kao okidač, bilo da se radi o infekciji, ozljedi ili hipotermiji. Značajan doprinos vjerovatnoći autoimune bolesti daju i način života osobe i genetska predispozicija - prisustvo određene varijante gena.

Predispozicija za određenu autoimunu bolest često je povezana s određenim alelima MHC gena, o kojima smo već dosta govorili. Dakle, prisustvo alela HLA-B27 može poslužiti kao marker predispozicije za razvoj ankilozirajućeg spondilitisa, juvenilnog reumatoidnog artritisa, psorijatičnog artritisa i drugih bolesti. Zanimljivo je prisustvo istih u genomu HLA-B27 korelira sa efikasnom zaštitom od virusa: na primer, nosioci ovog alela imaju smanjenu šansu da se zaraze HIV-om ili hepatitisom C. Ovo je još jedan podsjetnik da što se vojska agresivnije bori, vjerovatnije su civilne žrtve.

Pored toga, na razvoj bolesti može uticati nivo ekspresije autoantigena u timusu. Na primjer, proizvodnja inzulina, a time i učestalost predstavljanja njegovih antigena T stanicama varira od osobe do osobe. Što je veći, to je manji rizik od razvoja dijabetesa tipa 1, jer uklanja T limfocite specifične za inzulin.

Sve autoimune bolesti se mogu podijeliti na organski specifičan I sistemski. Kod bolesti specifičnih za organ, zahvaćeni su pojedinačni organi ili tkiva. Na primjer, kod multiple skleroze - mijelinske ovojnice neurona, kod reumatoidnog artritisa - zglobova, a kod dijabetesa tipa 1 - Langerhansovih otočića u pankreasu. Sistemske autoimune bolesti karakteriziraju oštećenje mnogih organa i tkiva. Takve bolesti uključuju, na primjer, sistemski eritematozni lupus i primarni Sjogrenov sindrom, koji pogađaju vezivno tkivo. O ovim bolestima će se detaljnije govoriti u drugim člancima specijalnog projekta.

Zaključak

Kao što smo već vidjeli, imunitet je složena mreža interakcija i na ćelijskom i na molekularnom nivou. Čak ni priroda nije uspjela stvoriti idealan sistem koji pouzdano štiti tijelo od napada patogena, a pritom ni pod kojim okolnostima ne oštećuje vlastite organe. Autoimune bolesti su nuspojava visoko specifičnog funkcionisanja adaptivnog imunološkog sistema, troškovi koje moramo platiti za mogućnost uspješnog postojanja u svijetu koji vrvi od bakterija, virusa i drugih patogena.

Medicina - stvaranje ljudskih ruku - ne može u potpunosti ispraviti ono što je stvorila priroda, pa se do danas nijedna od autoimunih bolesti ne može u potpunosti izliječiti. Stoga su ciljevi kojima savremena medicina teži da se postigne pravovremena dijagnoza bolesti i efikasno ublažavanje njenih simptoma, od čega direktno zavisi kvalitet života pacijenata. Međutim, da bi to bilo moguće, potrebno je povećati svijest javnosti o autoimunim bolestima i njihovom liječenju. "Upozoren je naoružan!"- ovo je moto javnih organizacija stvorenih za ovu svrhu širom svijeta.

Književnost

1. Mark D. Turner, Belinda Nedjai, Tara Hurst, Daniel J. Pennington. (2014). Citokini i hemokini: na raskršću stanične signalizacije i upalne bolesti. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Istraživanje molekularnih ćelija. 1843. Fokusirajte se na 50 godina B ćelija. (2015). Nat. Rev. Immun. 15 ;

Uvod

Imunitet se podrazumijeva kao skup bioloških pojava koje imaju za cilj očuvanje unutrašnjeg okruženja i zaštitu organizma od infektivnih i drugih genetski stranih agenasa. Postoje sljedeće vrste infektivnog imuniteta:

antibakterijski

antitoksičan

antivirusno

antifungalni

antiprotozoalni

Infektivni imunitet može biti sterilan (nema patogena u tijelu) i nesterilan (patogen je u tijelu). Urođeni imunitet je prisutan od rođenja, može biti specifičan ili individualan. Imunitet vrste je imunitet jedne vrste životinje ili osobe na mikroorganizme koji izazivaju bolesti kod drugih vrsta. Kod ljudi je genetski određena kao biološka vrsta. Imunitet vrsta je uvijek aktivan. Individualni imunitet je pasivan (placentarni imunitet). Nespecifični zaštitni faktori su: koža i sluzokože, limfni čvorovi, lizozim i drugi enzimi usne duplje i gastrointestinalnog trakta, normalna mikroflora, upala, fagocitne ćelije, prirodne ćelije ubice, sistem komplementa, interferoni. Fagocitoza.

I. Koncept imunog sistema

Imuni sistem je skup svih limfoidnih organa i klastera limfoidnih ćelija u telu. Limfoidni organi se dijele na centralne - timus, koštana srž, Fabriciusova bursa (kod ptica) i njen analog kod životinja - Peyerove zakrpe; periferni - slezena, limfni čvorovi, usamljeni folikuli, krv i dr. Njegova glavna komponenta su limfociti. Postoje dvije glavne klase limfocita: B limfociti i T limfociti. T ćelije su uključene u ćelijski imunitet, regulaciju aktivnosti B ćelija i preosjetljivost odgođenog tipa. Razlikuju se sljedeće subpopulacije T-limfocita: T-pomagači (programirani da indukuju proliferaciju i diferencijaciju drugih tipova ćelija), supresorske T-ćelije, T-ubice (luče citotoksične dimfokine). Glavna funkcija B limfocita je da su, kao odgovor na antigen, u stanju da se umnože i diferenciraju u plazma ćelije koje proizvode antitijela. B - limfociti su podijeljeni u dvije subpopulacije: 15 B1 i B2. B ćelije su dugovečni B limfociti, nastali iz zrelih B ćelija kao rezultat stimulacije antigenom uz učešće T limfocita.

Imunološki odgovor je lanac uzastopnih složenih kooperativnih procesa koji se javljaju u imunološkom sistemu kao odgovor na djelovanje antigena u tijelu. Postoje primarni i sekundarni imunološki odgovor, od kojih se svaka sastoji od dvije faze: induktivne i produktivne. Nadalje, imunološki odgovor je moguć u obliku jedne od tri opcije: ćelijske, humoralne i imunološke tolerancije. Antigeni po porijeklu: prirodni, umjetni i sintetički; po hemijskoj prirodi: proteini, ugljeni hidrati (dekstran), nukleinske kiseline, konjugovani antigeni, polipeptidi, lipidi; po genetskom odnosu: autoantigen, izoantigeni, aloantigen, ksenoantigeni. Antitijela su proteini koji se sintetiziraju pod utjecajem antigena.

II. Ćelije imunog sistema

Imunokompetentne ćelije su ćelije koje su deo imunog sistema. Sve ove ćelije potiču iz jedne matične ćelije crvene koštane srži. Sve ćelije su podeljene u 2 tipa: granulociti (granularni) i agranulociti (negranularni).

Granulociti uključuju:

neutrofili

eozinofili

bazofili

Za agranulocite:

makrofagi

limfociti (B, T)

Neutrofilni granulociti ili neutrofili, segmentirani neutrofili, neutrofilnih leukocita- podtip granulocitnih leukocita, koji se nazivaju neutrofili jer su pri bojenju po Romanovskom intenzivno obojeni i kiselom bojom eozinom i bazičnim bojama, za razliku od eozinofila, obojenih samo eozinom, a od bazofila, obojenih samo bazičnim bojama.

Zreli neutrofili imaju segmentirano jezgro, odnosno pripadaju polimorfonuklearnim leukocitima, odnosno polimorfonuklearima. Oni su klasični fagociti: imaju adhezivnost, pokretljivost, sposobnost kemostaksa, kao i sposobnost hvatanja čestica (na primjer, bakterija).

Zreli segmentirani neutrofili su obično glavni tip leukocita koji cirkuliraju u ljudskoj krvi, čineći 47% do 72% ukupnog broja leukocita u krvi. Drugih 1-5% su normalno mladi, funkcionalno nezreli neutrofili koji imaju čvrsto jezgro u obliku štapa i nemaju segmentaciju jezgre karakterističnu za zrele neutrofile - takozvani trakasti neutrofili.

Neutrofili su sposobni za aktivno kretanje ameboida, ekstravazaciju (emigraciju izvan krvnih žila) i kemotaksiju (predominantno kretanje prema mjestima upale ili oštećenja tkiva).

Neutrofili su sposobni za fagocitozu, a oni su mikrofagi, odnosno sposobni su apsorbirati samo relativno male strane čestice ili ćelije. Nakon fagocitoze stranih čestica, neutrofili obično umiru, oslobađajući veliku količinu biološki aktivnih tvari koje oštećuju bakterije i gljivice, povećavajući upalu i kemotaksiju imunoloških stanica u leziju. Neutrofili sadrže velike količine mijeloperoksidaze, enzima koji je sposoban da oksidira anjon klora u hipohlorit, jako antibakterijsko sredstvo. Mijeloperoksidaza, kao protein koji sadrži hem, ima zelenkastu boju, što određuje zelenkastu nijansu samih neutrofila, boju gnoja i nekih drugih izlučevina bogatih neutrofilima. Mrtvi neutrofili, zajedno sa ćelijskim detritusom iz tkiva uništenih upalom i piogenim mikroorganizmima koji su izazvali upalu, formiraju masu poznatu kao gnoj.

Povećanje udjela neutrofila u krvi naziva se relativna neutrofiloza ili relativna neutrofilna leukocitoza. Povećanje apsolutnog broja neutrofila u krvi naziva se apsolutna neutrofiloza. Smanjenje udjela neutrofila u krvi naziva se relativna neutropenija. Smanjenje apsolutnog broja neutrofila u krvi označava se kao apsolutna neutropenija.

Neutrofili imaju vrlo važnu ulogu u zaštiti organizma od bakterijskih i gljivičnih infekcija, a relativno manju ulogu u zaštiti od virusnih infekcija. Neutrofili nemaju praktički nikakvu ulogu u antitumorskoj ili anthelmintičkoj odbrani.

Odgovor neutrofila (infiltracija žarišta upale neutrofilima, povećanje broja neutrofila u krvi, pomak u formuli leukocita ulijevo s povećanjem udjela "mladih" oblika, što ukazuje na povećanu proizvodnju neutrofila od strane koštana srž) je prvi odgovor na bakterijske i mnoge druge infekcije. Neutrofilni odgovor kod akutne upale i infekcija uvijek prethodi specifičnijem limfocitnom odgovoru. Kod kroničnih upala i infekcija uloga neutrofila je neznatna i prevladava limfocitni odgovor (infiltracija mjesta upale limfocitima, apsolutna ili relativna limfocitoza u krvi).

Eozinofilni granulociti ili eozinofili, segmentirani eozinofili, eozinofilnih leukocita- podtip granulocitnih leukocita krvi.

Eozinofili su tako nazvani jer su, bojeni prema Romanovskom, intenzivno obojeni kiselom bojom eozinom i nisu obojeni bazičnim bojama, za razliku od bazofila (bojenih samo bazičnim bojama) i neutrofila (apsorbiraju obje vrste boja). Također, karakteristična karakteristika eozinofila je dvokrilno jezgro (kod neutrofila ima 4-5 režnjeva, ali kod bazofila nije segmentirano).

Eozinofili su sposobni za aktivno kretanje ameboida, ekstravazaciju (prodiranje izvan zidova krvnih žila) i kemotaksiju (pretežno kretanje prema mjestu upale ili oštećenja tkiva).

Eozinofili su također sposobni apsorbirati i vezati histamin i niz drugih medijatora alergije i upale. Oni također imaju sposobnost oslobađanja ovih tvari kada je to potrebno, slično kao kod bazofila. To jest, eozinofili su sposobni igrati i proalergijske i zaštitne antialergijske uloge. Procenat eozinofila u krvi raste u alergijskim stanjima.

Eozinofili su manje brojni od neutrofila. Većina eozinofila ne ostaje dugo u krvi i, kada uđu u tkiva, ostaju tamo dugo vremena.

Normalan nivo za ljude je 120-350 eozinofila po mikrolitru.

Bazofilni granulociti ili bazofili, segmentirani bazofili, bazofilnih leukocita- podtip granulocitnih leukocita. Sadrže bazofilno jezgro u obliku slova S, često nevidljivo zbog preklapanja citoplazme sa histaminskim granulama i drugim alergijskim medijatorima. Bazofili su tako nazvani jer, bojeni prema Romanovskom, intenzivno apsorbiraju glavnu boju i nisu obojeni kiselim eozinom, za razliku od eozinofila koji su obojeni samo eozinom i neutrofila koji apsorbiraju obje boje.

Bazofili su vrlo veliki granulociti: veći su i od neutrofila i od eozinofila. Granule bazofila sadrže velike količine histamina, serotonina, leukotriena, prostaglandina i drugih medijatora alergije i upale.

Bazofili aktivno učestvuju u razvoju neposrednih alergijskih reakcija (reakcije anafilaktičkog šoka). Postoji zabluda da su bazofili prethodnici mastocita. Mastociti su vrlo slični bazofilima. Obje ćelije su granulirane i sadrže histamin i heparin. Obje ćelije takođe oslobađaju histamin kada se vežu za imunoglobulin E. Ova sličnost je navela mnoge da spekulišu da su mastociti bazofili u tkivima. Osim toga, imaju zajednički prethodnik u koštanoj srži. Međutim, bazofili napuštaju koštanu srž već zrelu, dok mastociti cirkulišu u nezrelom obliku, tek na kraju ulazeći u tkivo. Zahvaljujući bazofilima, otrovi insekata ili životinja odmah se blokiraju u tkivima i ne šire se po cijelom tijelu. Bazofili takođe regulišu zgrušavanje krvi pomoću heparina. Međutim, originalna izjava je i dalje istinita: bazofili su direktni srodnici i analozi mastocita tkiva, odnosno mastocita. Kao i mastociti tkiva, bazofili nose imunoglobulin E na svojoj površini i sposobni su za degranulaciju (oslobađanje sadržaja granula u vanjsko okruženje) ili autolizu (otapanje, liza stanica) nakon kontakta s antigenom alergena. Prilikom degranulacije ili lize bazofila oslobađa se velika količina histamina, serotonina, leukotriena, prostaglandina i drugih biološki aktivnih supstanci. To je ono što uzrokuje uočene manifestacije alergija i upala kada su izloženi alergenima.

Bazofili su sposobni za ekstravazaciju (emigraciju izvan krvnih žila) i mogu živjeti izvan krvotoka, postajući rezidentne mastocite tkiva (mastociti).

Bazofili imaju sposobnost hemotaksije i fagocitoze. Osim toga, očigledno, fagocitoza nije ni glavna ni prirodna (koja se provodi u prirodnim fiziološkim uvjetima) aktivnost za bazofile. Njihova jedina funkcija je trenutna degranulacija, što dovodi do povećanog protoka krvi i povećane vaskularne permeabilnosti. povećan priliv tečnosti i drugih granulocita. Drugim riječima, glavna funkcija bazofila je da mobilizira preostale granulocite na mjesto upale.

monocit - veliki zreli mononuklearni leukocit grupe agranulocita promjera 18-20 mikrona s ekscentrično smještenim polimorfnim jezgrom s labavom kromatinskom mrežom i azurofilnom granularnošću u citoplazmi. Kao i limfociti, monociti imaju nesegmentirano jezgro. Monocit je najaktivniji fagocit u perifernoj krvi. Ćelija je ovalnog oblika sa velikim jezgrom u obliku graha, bogatim hromatinom (po čemu se mogu razlikovati od limfocita koji imaju okruglo, tamno jezgro) i velikom količinom citoplazme, u kojoj ima mnogo lizosoma.

Osim u krvi, ove ćelije su uvijek prisutne u velikom broju u limfnim čvorovima, zidovima alveola i sinusima jetre, slezene i koštane srži.

Monociti ostaju u krvi 2-3 dana, zatim se oslobađaju u okolna tkiva, gdje se, dostižući zrelost, pretvaraju u tkivne makrofage - histiocite. Monociti su takođe prekursori Langerhansovih ćelija, ćelija mikroglije i drugih ćelija sposobnih za obradu i prezentaciju antigena.

Monociti imaju izraženu fagocitnu funkciju. To su najveće ćelije u perifernoj krvi, one su makrofagi, odnosno mogu apsorbirati relativno velike čestice i ćelije ili veliki broj malih čestica i po pravilu ne umiru nakon fagocitoze (moguća je smrt monocita ako fagocitirani materijal ima bilo kakva citotoksična svojstva za monocit). Po tome se razlikuju od mikrofaga - neutrofila i eozinofila, koji su sposobni apsorbirati samo relativno male čestice i, u pravilu, umiru nakon fagocitoze.

Monociti su u stanju da fagocitiraju mikrobe u kiseloj sredini kada su neutrofili neaktivni. Fagocitozom mikroba, mrtvih leukocita, oštećenih ćelija tkiva, monociti čiste mjesto upale i pripremaju ga za regeneraciju. Ove ćelije formiraju graničnu osovinu oko neuništivih stranih tijela.

Aktivirani monociti i tkivni makrofagi:

učestvuje u regulaciji hematopoeze (tvorbe krvi)

učestvuju u formiranju specifičnog imunološkog odgovora organizma.

Monociti, napuštajući krvotok, postaju makrofagi, koji su, zajedno s neutrofilima, glavni "profesionalni fagociti". Makrofagi su, međutim, mnogo veći i dugovječniji od neutrofila. Prekursorske stanice makrofaga - monociti, napuštajući koštanu srž, cirkuliraju u krvi nekoliko dana, a zatim migriraju u tkiva i tamo rastu. U to vrijeme u njima se povećava sadržaj lizosoma i mitohondrija. U blizini žarišta upale, mogu se razmnožavati dijeljenjem.

Monociti su sposobni da emigriraju u tkiva i transformišu se u rezidentne tkivne makrofage. Monociti su takođe sposobni, kao i drugi makrofagi, da obrađuju antigene i prezentuju antigene T limfocitima za prepoznavanje i učenje, to jest, oni su ćelije imunog sistema koje predstavljaju antigen.

Makrofagi su velike ćelije koje aktivno uništavaju bakterije. Makrofagi se nakupljaju u velikim količinama u područjima upale. U usporedbi s neutrofilima, monociti su aktivniji protiv virusa od bakterija i ne uništavaju se u reakciji sa stranim antigenom, pa se gnoj ne stvara u područjima upale uzrokovane virusima. Monociti se također akumuliraju u područjima kronične upale.

Monociti luče rastvorljive citokine koji utiču na funkcionisanje drugih delova imunog sistema. Citokini koje luče monociti nazivaju se monokini.

Monociti sintetišu pojedinačne komponente sistema komplementa. Oni prepoznaju antigen i pretvaraju ga u imunogeni oblik (prezentacija antigena).

Monociti proizvode i faktore koji pospješuju koagulaciju krvi (tromboksani, tromboplastini) i faktore koji stimuliraju fibrinolizu (aktivatore plazminogena). Za razliku od B i T limfocita, makrofagi i monociti nisu sposobni za specifično prepoznavanje antigena.

T limfociti, ili T ćelije- limfociti koji se razvijaju kod sisara u timusu iz prekursora - prettimocita, koji u njega ulaze iz crvene koštane srži. U timusu, T limfociti se diferenciraju kako bi stekli T ćelijske receptore (TCR) i različite ko-receptore (površinske markere). Igra važnu ulogu u stečenom imunološkom odgovoru. Osiguravaju prepoznavanje i uništavanje stanica koje nose strane antigene, pojačavaju djelovanje monocita, NK stanica, a također učestvuju u zamjeni izotipova imunoglobulina (na početku imunološkog odgovora B stanice sintetiziraju IgM, kasnije prelaze na proizvodnju IgG, IgE, IgA).

Vrste T limfocita:

T-ćelijski receptori su glavni površinski proteinski kompleksi T-limfocita odgovorni za prepoznavanje obrađenih antigena vezanih za molekule glavnog kompleksa histokompatibilnosti na površini ćelija koje predstavljaju antigen. T ćelijski receptor je povezan sa drugim polipeptidnim membranskim kompleksom, CD3. Funkcije CD3 kompleksa uključuju prijenos signala u ćeliju, kao i stabilizaciju T-ćelijskog receptora na površini membrane. T-ćelijski receptor se može povezati s drugim površinskim proteinima, TCR koreceptorima. Ovisno o koreceptoru i funkcijama koje se obavljaju, razlikuju se dva glavna tipa T ćelija.

T pomoćne ćelije

T pomoćne ćelije su T limfociti čija je glavna funkcija jačanje adaptivnog imunološkog odgovora. Aktiviraju T-ubice, B-limfocite, monocite, NK ćelije direktnim kontaktom, kao i humoralno, oslobađajući citokine. Glavna karakteristika T pomoćnih ćelija je prisustvo molekula CD4 coreceptora na površini ćelije. Pomoćne T ćelije prepoznaju antigene kada njihov receptor T ćelija stupi u interakciju sa antigenom vezanim za molekule kompleksa histokompatibilnosti klase II.

T ćelije ubice

T ćelije pomoćnice i T ćelije ubice čine grupu efektorskih T limfocita direktno odgovornih za imuni odgovor. Istovremeno, postoji još jedna grupa ćelija, regulatorni T limfociti, čija je funkcija da regulišu aktivnost efektorskih T limfocita. Modulacijom jačine i trajanja imunog odgovora kroz regulaciju aktivnosti T-efektorskih ćelija, regulatorne T ćelije održavaju toleranciju na sopstvene antigene organizma i sprečavaju razvoj autoimunih bolesti. Postoji nekoliko mehanizama supresije: direktni, s direktnim kontaktom između stanica, i udaljeni, koji se odvijaju na daljinu - na primjer, putem rastvorljivih citokina.

γδ T limfociti

γδ T limfociti su mala populacija ćelija sa modifikovanim receptorom T ćelija. Za razliku od većine drugih T ćelija, čiji receptor formiraju dve α i β podjedinice, γδ limfociti receptora T ćelija formiraju γ i δ podjedinice. Ove podjedinice ne stupaju u interakciju sa peptidnim antigenima predstavljenim MHC kompleksima. Pretpostavlja se da su γδ T limfociti uključeni u prepoznavanje lipidnih antigena.

B limfociti(B ćelije, od bursa fabricii ptice, gdje su prvi put otkriveni) su funkcionalni tip limfocita koji igraju važnu ulogu u obezbjeđivanju humoralnog imuniteta. Kada su izloženi antigenu ili stimulisani T ćelijama, neki B limfociti se transformišu u plazma ćelije sposobne da proizvode antitela. Drugi aktivirani B limfociti postaju memorijske B ćelije. Osim što proizvode antitijela, B stanice obavljaju mnoge druge funkcije: djeluju kao ćelije koje predstavljaju antigen i proizvode citokine i egzosome.

Kod ljudskih embrija i drugih sisara B limfociti se formiraju u jetri i koštanoj srži iz matičnih stanica, a kod odraslih sisara - samo u koštanoj srži. Diferencijacija B limfocita odvija se u nekoliko faza, od kojih se svaki karakteriše prisustvom određenih proteinskih markera i stepenom genetskog preuređivanja imunoglobulinskih gena.

Razlikuju se sljedeće vrste zrelih B limfocita:

Same B ćelije (takođe nazvane "naivni" B limfociti) su neaktivirani B limfociti koji nisu bili u kontaktu sa antigenom. Ne sadrže žučna tijela i monoribozomi su rasuti po citoplazmi. Oni su polispecifični i imaju slab afinitet za mnoge antigene.

B ćelije memorije su aktivirani B limfociti koji su ponovo ušli u stadij malih limfocita kao rezultat saradnje sa T ćelijama. Oni su dugovječni klon B ćelija, daju brz imuni odgovor i proizvode veliku količinu imunoglobulina pri ponovljenoj primjeni istog antigena. Zovu se memorijske ćelije jer omogućavaju imunološkom sistemu da "pamti" antigen mnogo godina nakon što je njegovo djelovanje prestalo. Memorijske B ćelije pružaju dugotrajan imunitet.

Plazma ćelije su posljednja faza diferencijacije B stanica aktiviranih antigenom. Za razliku od drugih B ćelija, one nose malo membranskih antitijela i sposobne su lučiti topiva antitijela. To su velike ćelije s ekscentrično smještenim jezgrom i razvijenim sintetičkim aparatom - grubi endoplazmatski retikulum zauzima gotovo cijelu citoplazmu, a razvijen je i Golgijev aparat. One su kratkotrajne ćelije (2-3 dana) i brzo se eliminišu u odsustvu antigena koji je izazvao imuni odgovor.

Karakteristična karakteristika B ćelija je prisustvo površinskih antitela vezanih za membranu koja pripadaju IgM i IgD klasama. U kombinaciji s drugim površinskim molekulima, imunoglobulini formiraju receptivni kompleks za prepoznavanje antigena, odgovoran za prepoznavanje antigena. Takođe na površini B limfocita nalaze se antigeni MHC klase II, koji su važni za interakciju sa T ćelijama, a neki klonovi B limfocita sadrže CD5 marker, koji je zajednički za T ćelije. Komponentni receptori komplementa C3b (Cr1, CD35) i C3d (Cr2, CD21) igraju ulogu u aktivaciji B ćelija. Treba napomenuti da se markeri CD19, CD20 i CD22 koriste za identifikaciju B limfocita. Fc receptori se takođe nalaze na površini B limfocita.

Prirodne ubice- veliki granularni limfociti koji imaju citotoksičnost protiv tumorskih ćelija i ćelija inficiranih virusima. Trenutno se NK ćelije smatraju zasebnom klasom limfocita. NK obavljaju citotoksične funkcije i funkcije proizvodnje citokina. NK su jedna od najvažnijih komponenti ćelijskog urođenog imuniteta. NK nastaju kao rezultat diferencijacije limfoblasta (zajednički prethodnici svih limfocita). Oni nemaju T-ćelijske receptore, CD3 ili površinske imunoglobuline, ali obično nose CD16 i CD56 markere na svojoj površini kod ljudi ili NK1.1/NK1.2 kod nekih sojeva miševa. Oko 80% NK nosi CD8.

Ove ćelije su nazvane prirodnim ćelijama ubicama jer, prema ranim idejama, nisu zahtevale aktivaciju da bi ubile ćelije koje ne nose markere MHC tipa I.

Glavna funkcija NK je uništavanje tjelesnih stanica koje ne nose MHC1 na svojoj površini i stoga su nepristupačne djelovanju glavne komponente antivirusnog imuniteta - T-ubica. Smanjenje količine MHC1 na površini ćelije može biti posljedica transformacije ćelije u rak ili djelovanja virusa poput papiloma virusa i HIV-a.

Makrofagi, neutrofili, eozinofili, bazofili i prirodne ćelije ubice posreduju urođeni imuni odgovor, koji je nespecifičan.

O glavni "vojnici" imunog sistema (IS) predstavljaju klasu mobilni bela krvna zrnca - leukociti.
Postoje dvije različite vrste bijelih krvnih stanica: fagociti - makrofagi, neutrofili i dendritske ćelije i limfociti - B ćelije, T ćelije ćelije i prirodne ubice (slika 1). Fagociti gutaju i uništavaju mikrobe i druge čestice. Oni su deo IS i uključuju monocite/makrofage, neutrofile i dendritske ćelije. Monociti cirkuliraju u krvi kao i prethodnici makrofagi i diferenciraju u makrofage nakon izlaska iz cirkulacije i migracije u tjelesna tkiva. Makrofagi i neutrofili imaju receptore koji im pomažu prepoznaju strukture zajedničke mnogima patogeni su cestarina- sličnih receptora(vidi polje br. 1).

Kutija br. 1 Receptori glavnih ćelija imunog sistema koji prepoznaju "strane" molekule strukture Primarni zadatak imunog sistema je da ne prepoznasve vrste antigena, ali izdvojimo nekoliko vrlo konzervativnihmolekularne strukture koje su karakteristične za sve mikroorganizme.Ove strukture prepoznaju specifični receptori tzvreceptori za prepoznavanje uzoraka (PRR). Struktura ovih receptori je invarijantan, za razliku od izuzetno raznolikihstrukture B i T ćelijskih receptora. PRR su tipični uzorci koji se nalaze isključivo na površini mikrobnih patogena. Ove obrasci se nazivaju molekularni obrasci povezani s patogenom (PAMP). PAMP ispuniti tri važna zahtjeva: Prisutan samo na patogenim mikroorganizmima, ne i na ljudskim ćelijama Zajedničko za čitave klase patogena Potreban za preživljavanje ili patogenost mikroorganizmi Važna klasa PRR- porodica Toll-like receptora. Toll-like receptori prepoznaju PAMP-ove kao što su lipopolisaharidisve gram-negativne bakterije, dvolančane RNA virusei mnoge druge strukture.Čim PRR makrofagi ili neutrofili identifikuje specifičnu strukturuPAMP, oni se odmah aktiviraju za izvršenjenjihove efektorske funkcije. Toll-like receptori su važna veza između imunoloških signalai komponente hrane, regulišući ekspresiju gena koji vodeza povećanje antimikrobne zaštite (na primjer, vitamin D).

Vezivanje receptora sličnih Tollu na neutrofile i makrofage s molekulima patogena povezanim s patogenom pokreće mehanizme aktivacije imunih stanica - oni apsorbiraju i ubijaju patogen i luče kemijske medijatore - citokini i hemokini (kutija #2)
Neki nutrijenti (hranjivi sastojci) , na primjer, vitamin D, vezuju se za Toll receptore i indukuju sintezu antibakterijskih peptida u ćelijama imunog sistema (makrofagi i neutrofili).

Kutija br. 2 Citokini su proizvodi lučenja glavnih ćelija imunog sistema Citokini su proteini koje sintetiziraju različiti tipovi imunih i neimunih, koji utječu nana ponašanje drugih ćelija. Svaki citokin ima višestruke efekte na različite tipove ćelija.Citokini koje proizvode bela krvna zrnca i koji imaju učinak prvenstveno na druga bijela krvna zrnca nazivaju se interleukini (IL).Citokini djeluju selektivno na određene stanice koristeći specifične receptore na ciljnim stanicama. Vezivanje receptora uzrokuje aktivaciju ćelije: rast, diferencijaciju ili smrt.Citokini, koji se sintetiziraju na početku imunološkog odgovora, djelovanjem određenih imunoloških stanica određuju vrstu imunološkog odgovora koji se razvija (upala, reakcija antitijela).Različite podgrupe T limfocita luče različite profile citokina: T pomoćnik 1 (Th 1): IL-2 i interferon γ (stimulacija upalnih procesa) T pomoćnik 2 (Th2): IL-4, IL-5, IL-9 i IL-13 (stimulacija proizvodnje antitijela) T helper 17 (Th17): IL-17 (medijator upalnih i autoimunih bolesti) T regulator (T reg): IL-10, transformirajući faktor rasta-beta (inhibicija upalnih procesa) Većina citokina djeluje zajedno s drugima kako bi proizvela fiziološke efekte.Osim toga, citokini iz ćelija imunog sistema mogu uticati i na neimune ćelije u tkivima kao što su mozak i jetra. Hemokini su proteini koji su članovi porodice citokina.Djeluju kao kemoatraktanti i stimuliraju migraciju i aktivaciju stanica, posebno fagocita i limfocita.Hemokini imaju centralnu ulogu u upalnim procesima.

Dendritske ćelije imunog sistema

To su ćelije perifernih tkiva koje predstavljaju antigen, sposobne da apsorbuju patogen, procesiraju ga (specifično cijepanje) i prezentiraju T limfocitima, koji se zatim diferenciraju u aktivne, imunogene T limfocite. Zbog svojih funkcionalnih svojstava, dendritične ćelije se nalaze u površinskim tkivima tijela koja se graniče sa okolinom: koži i sluzokožama respiratornog trakta, genitourinarnog sistema i gastrointestinalnog trakta.

Kutija br. 3 Više o B i T ćelijama kao glavnim u IS Svaka B ćelija je programirana da proizvodi specifično antitijelo,koji je sposoban da reaguje sa jednim specifičnim antigenom, po principu ključ-zaključa. Kada se B ćelija sretneokidač antigena, on se razmnožava i formira ćelije kćeri, kojesintetiziraju i luče velike količine specifičnihantitijela koja odgovaraju antigenu okidača.Antitela se vezuju zamolekula antigena i osigurati njegovo uništenje. INzajedno, limfociti mogu sintetizirati hiljade različitihvrste antitijela koja omogućavaju osobi da se suprotstaviširok spektar antigena na koje se može srestiživot. Na površini B limfocita nalaze se specifične membrane antitijela koja obavljaju funkciju prepoznavanja i vezivanja antigena s naknadnom proliferacijom. Kada se B limfociti prvi put susreću s antigenom, vežu ga i aktiviraju se, pretvarajući se u plazma ćelije koje sintetiziraju specifična antitijela; neki B limfociti se pretvaraju u memorijske ćelije.Ako se antigen ponovo pojavi, B ćelije memorija vrlo brzoodmah sintetiziraju veliku količinuodgovarajuća antitijela sa visokim afinitetom za antigen. T ćelije su još jedna podskupina limfocita. Karakteriziran po sposobnost sintetiziranja citokina koji aktiviraju ili inhibiraju imunološki odgovor. Onije podijeljena na T pomoćne ćelije (na primjer Th0, Th1, Th2, Th1 7)i regulatorne T ćelije (vidi okvir 4). Treća grupa - citotoksične T ćelije koje su dobro opremljene da ubiju ćelije inficirane virusom. Kao i B ćelije, T ćelije se aktiviraju kao odgovor na specifične antigene. Oni mogu prepoznati antigene koristeći receptore na njihovoj površini,ćelijskih receptora. Posebnost T-limfocita: oni prepoznaju antigen koji im predstavljaju dendritske ćelije, B-limfociti ili makrofagi.Kada se antigen prepozna, T-limfocit se aktivira, njegovi citokini pokreću kaskadu određenih reakcija – upale ili sinteze antitijela.

U limfocitima

Ovo je klasa limfocita koji sazrijevaju u koštanoj srži.Kada su stimulirani antigenima, B limfocitirazvijaju se u plazma ćelije koje proizvode antitijela. antitela - kompleksnih proteina koji se nazivaju imunoglobulini. Svaka B ćelija proizvodi jednu vrstu antitijela koja specifično reagiraju jedan antigen.Antigeni koji stimulišuU limfocitima,obično proteinski molekuli ( vidi polje 3). Neke funkcije B ćelija su pod kontrolom T-limfociti.

T limfociti

Ova populacija glavnih IS ćelija potiče iz koštane srži,Ali važne faze razvoja odvijaju se u timusnoj žlijezdi i timusu. Pod uticajem specifičnih signalanediferencirani T limfociti se razvijaju u funkcionalnerazličite vrste T limfocita ( vidi polje 4).

Prirodne ćelije ubice (NK)

NK - glavne ćelije IS, sposobne su da prepoznaju i ubiju ciljne ćelije brzo. Ciljevi EK uključuju one koji su zaraženi virusomi tumorske ćelije. Prepoznavanje ciljeva i njihovo naknadno uništavanje (ubijanje)NK nije regulisan mehanizmima zavisnim od antigena, već samo preko receptora na NK.Receptori se aktivirajunakon kontakta sa potencijalnim ciljnim ćelijama.

Kutija br. 4 Zašto bi imunološki odgovor trebalo regulisati? Imunološki odgovor ne može biti prejak i ne može se potisnuti.Nije li posao imunog sistema da ubija i eliminiše štetanpatogena što je brže i efikasnije moguće? Ali ne. Šta bi se dogodilo da se sami T pomoćnici aktiviraju, napuste timus i uđu u krvotok? Napali bi zdrave ćelije u telu.Bez adekvatnog imunitetasupresijom, oni bi se umnožili i pokrenuli autoimuni odgovor, na primjerprotiv sopstvenih struktura tela. Međutim, u slučaju tumoraiz istog mehanizma imunosupresije,potiskuje imuni odgovor neophodan za uništavanje ćelija raka.Ili šta se dešava kada proteinske frakcije hrane prođucrijevnog zida i doći u kontakt sa crijevnim leukocitima?Bez regulatornih mehanizama i indukcijeoralna tolerancija izaziva alergije na hranu, imuni odgovorprotiv neškodljivih sastojaka hrane. Limfociti imunog sistema, koji su najvažniji u regulacijiintenzitet i trajanje odgovarajućeg imunološkog odgovora nazivaju se regulatornim T limfociti. Mogu se identifikovati po raznimpovršinskih markera i lučenja određenih citokina.Imunoregulacija je kontinuirana ravnoteža izmeđustimulacija i supresija imunoloških efektorskih limfocita i leukocita. Ostalo limfociti također mogu biti uključeni u regulaciju imunoloških odgovora. dakle, IN limfociti sintetiziraju specifična IgA antitela na antigene hraneu crijevima sisara.

T ćelije su zapravo stečeni imunitet koji može zaštititi od citotoksičnih štetnih učinaka na tijelo. Strane agresorske ćelije koje ulaze u organizam izazivaju „haos“, koji se spolja manifestuje u simptomima bolesti.

Agresorske ćelije oštećuju sve što mogu u telu tokom svoje aktivnosti, delujući u sopstvenim interesima. A zadatak imunog sistema je da pronađe i uništi sve strane elemente.

Specifična zaštita organizma od biološke agresije (stranih molekula, ćelija, toksina, bakterija, virusa, gljivica, itd.) vrši se pomoću dva mehanizma:

• stvaranje specifičnih antitijela kao odgovor na strane antigene (supstance potencijalno opasne za tijelo);
• proizvodnja ćelijskih faktora stečenog imuniteta (T ćelije).

Kada “ćelija agresora” uđe u ljudsko tijelo, imunološki sistem prepoznaje strane i vlastite modificirane makromolekule (antigene) i uklanja ih iz tijela. Takođe, pri inicijalnom kontaktu sa novim antigenima, oni se pamte, što olakšava njihovo brže uklanjanje u slučaju sekundarnog ulaska u organizam.

Proces pamćenja (prezentacije) nastaje zahvaljujući receptorima ćelija za prepoznavanje antigena i radu molekula koji predstavljaju antigen (MHC molekuli-histokompatibilni kompleksi).

Šta su T ćelije imunog sistema i koje funkcije obavljaju?

Funkcionisanje imunog sistema je određeno radom. To su ćelije imunog sistema koje jesu
vrsta leukocita i doprinose formiranju stečenog imuniteta. Među njima su:

• B ćelije (prepoznavanje “agresora” i stvaranje antitijela na njega);
• T ćelije (funkcionišu kao regulator ćelijskog imuniteta);
• NK ćelije (uništavaju strane strukture obeležene antitelima).

Međutim, pored regulacije imunološkog odgovora, T limfociti su sposobni da obavljaju efektornu funkciju, uništavaju tumorske, mutirane i strane ćelije, učestvuju u formiranju imunološke memorije, prepoznaju antigene i izazivaju imunološke odgovore.

Za referenciju. Važna karakteristika T ćelija je njihova sposobnost da reaguju samo na predstavljene antigene. Jedan T limfocit ima samo jedan receptor za jedan specifični antigen. Ovo osigurava da T ćelije ne reaguju na vlastite autoantigene tijela.

Raznolikost funkcija T-limfocita je posljedica prisustva subpopulacija u njima, koje predstavljaju T-pomagači, T-ubice i T-supresori.

Subpopulacija ćelija, njihov stepen diferencijacije (razvoja), stepen zrelosti itd. utvrđeno korištenjem posebnih klastera diferencijacije, označenih kao CD. Najznačajniji su CD3, CD4 i CD8:

• CD3 se nalazi na svim zrelim T limfocitima i olakšava prijenos signala od receptora do citoplazme. Ovo je važan marker funkcionisanja limfocita.
• CD8 je marker citotoksičnih T ćelija.
• CD4 je marker T pomoćnih ćelija i receptor za HIV (virus humane imunodeficijencije)

Pročitajte i na temu

Komplikacije transfuzije tokom transfuzije krvi

T pomoćne ćelije

Otprilike polovina T limfocita ima antigen CD4, odnosno oni su T pomoćne ćelije. To su asistenti koji stimuliraju proces lučenja antitijela od strane B-limfocita, stimulišu rad monocita, mastocita i prekursora T-ubica da se „uključuju“ u imunološki odgovor.

Za referenciju. Funkcija pomagača ostvaruje se kroz sintezu citokina (informacijskih molekula koji reguliraju interakciju između stanica).

Ovisno o proizvedenom citokinu, dijele se na:

• T pomoćne ćelije klase 1 (proizvode interleukin-2 i interferon gama, obezbeđujući humoralni imuni odgovor na viruse, bakterije, tumore i transplantacije).
• T-pomoćne ćelije 2. klase (luče interleukine-4, -5, -10, -13 i odgovorne su za stvaranje IgE, kao i imuni odgovor usmjeren na ekstracelularne bakterije).

T-pomoćni tipovi 1 i 2 uvijek djeluju antagonistički, odnosno povećana aktivnost prvog tipa inhibira funkciju drugog tipa i obrnuto.

Rad pomagača osigurava interakciju između svih imunoloških stanica, određujući koji će tip imunološkog odgovora prevladavati (ćelijski ili humoralni).

Bitan. Poremećaj rada ćelija pomagača, odnosno insuficijencija njihove funkcije, uočava se kod pacijenata sa stečenom imunodeficijencijom. T ćelije pomagači su glavna meta HIV-a. Kao rezultat njihove smrti, imunološki odgovor organizma na stimulaciju antigena je poremećen, što dovodi do razvoja teških infekcija, rasta onkoloških tumora i smrti.

To su takozvani T-efektori (citotoksične ćelije) ili ćelije ubice. Ovo ime je zbog njihove sposobnosti da unište ciljne ćelije. Izvođenjem lize (lize (od grč. λύσις - razdvajanje) - raspadanje ćelija i njihovih sistema) meta koje nose strani antigen ili mutirani autoantigen (transplantati, tumorske ćelije), obezbeđuju antitumorske odbrambene reakcije, transplantaciju i antivirusni imunitet, kao i kao autoimune reakcije.

T ćelije ubice, koristeći sopstvene MHC molekule, prepoznaju strani antigen. Vezivanjem na nju na površini ćelije proizvode perforin (citotoksični protein).

Nakon lize "agresorske" ćelije, T ćelije ubice ostaju održive i nastavljaju da cirkulišu u krvi, uništavajući strane antigene.

T-ubice čine do 25 posto svih T-limfocita.

Za referenciju. Osim što obezbjeđuju normalne imunološke odgovore, T-efektori mogu sudjelovati u reakcijama ćelijske citotoksičnosti zavisne od antitijela, doprinoseći razvoju preosjetljivosti tipa 2 (citotoksičnost).

To se može manifestirati kao alergije na lijekove i razne autoimune bolesti (sistemske bolesti vezivnog tkiva, autoimuna hemolitička anemija, mijastenija gravis, autoimuni tiroiditis itd.).

Neki lijekovi koji mogu pokrenuti proces nekroze tumorskih stanica imaju sličan mehanizam djelovanja.

Bitan. Lijekovi s citotoksičnim djelovanjem koriste se u kemoterapiji raka.

Na primjer, takvi lijekovi uključuju hlorbutin. Ovaj lijek se koristi za liječenje kronične limfocitne leukemije, limfogranulomatoze i raka jajnika.

Ljudski imunitet je stanje imuniteta na različite infektivne i općenito strane organizme i tvari ljudskom genetskom kodu. Imunitet organizma je određen stanjem njegovog imunološkog sistema, koji je predstavljen organima i ćelijama.

Organi i ćelije imunog sistema

Zadržimo se ovdje ukratko, jer se radi o čisto medicinskim informacijama koje su običnom čovjeku nepotrebne.

Crvena koštana srž, slezina i timus (ili timus) – centralnih organa imunog sistema .
Limfni čvorovi i limfoidno tkivo u drugim organima (na primjer, krajnici, slijepo crijevo) su perifernih organa imunog sistema .

Zapamtite: krajnici i slijepo crijevo NISU nepotrebni organi, već vrlo važni organi u ljudskom tijelu.

Glavni zadatak ljudskog imunološkog sistema je proizvodnja različitih ćelija.

Koje vrste ćelija imunog sistema postoje?

1) T limfociti. Podijeljene su na različite ćelije - T-ubice (ubijaju mikroorganizme), T-pomagače (pomažu u prepoznavanju i ubijanju mikroba) i druge vrste.

2) B limfociti. Njihov glavni zadatak je proizvodnja antitijela. Riječ je o tvarima koje se vežu za proteine ​​mikroorganizama (antigene, odnosno strani geni), deaktiviraju ih i uklanjaju iz ljudskog tijela i na taj način „ubijaju“ infekciju unutar osobe.

3) Neutrofili. Ove ćelije proždiru stranu ćeliju, uništavaju je i takođe bivaju uništene. Kao rezultat toga, pojavljuje se gnojni iscjedak. Tipičan primjer rada neutrofila je upaljena rana na koži s gnojnim iscjetkom.

4) Makrofagi. Ove ćelije također proždiru mikrobe, ali se ne uništavaju same, već ih uništavaju same po sebi, ili ih prosljeđuju T-pomoćnim stanicama na prepoznavanje.

Postoji nekoliko drugih ćelija koje obavljaju visoko specijalizirane funkcije. Ali oni su od interesa za specijaliste naučnika, dok su gore navedeni tipovi dovoljni za običnog čovjeka.

Vrste imuniteta

1) A sada kada smo naučili šta je imunološki sistem, da se sastoji od centralnih i perifernih organa, od raznih ćelija, sada ćemo naučiti o vrstama imuniteta:

• ćelijskog imuniteta
• humoralni imunitet.

Ova gradacija je veoma važna za svakog lekara da razume. Budući da mnogi lijekovi djeluju na jedan ili drugi tip imuniteta.

Ćelijsko predstavljaju ćelije: T-ubice, T-pomoćnici, makrofagi, neutrofili itd.

Humoralni imunitet predstavljaju antitijela i njihov izvor – B-limfociti.

2) Druga klasifikacija vrsta zasniva se na stepenu specifičnosti:

Nespecifični (ili kongenitalni) - na primjer, rad neutrofila u bilo kojoj upalnoj reakciji s stvaranjem gnojnog iscjetka,

Specifično (stečeno) - na primjer, proizvodnja antitijela na humani papiloma virus ili na virus gripe.

3) Treća klasifikacija su vrste imuniteta povezane sa ljudskim medicinskim aktivnostima:

Prirodni – rezultat ljudske bolesti, na primjer, imunitet nakon vodenih kozica,

Vještački - kao rezultat vakcinacije, odnosno unošenja oslabljenog mikroorganizma u ljudsko tijelo, kao odgovor na to tijelo razvija imunitet.

Primjer kako funkcionira imunitet

Pogledajmo sada praktičan primjer kako se razvija imunitet na ljudski papiloma virus tipa 3, koji uzrokuje pojavu juvenilnih bradavica.

Virus prodire u mikrotraume kože (ogrebotine, ogrebotine) i postupno prodire dalje u dublje slojeve površinskog sloja kože. Ranije ga nije bilo u ljudskom tijelu, tako da ljudski imuni sistem još ne zna kako da reaguje na njega. Virus se integrira u genski aparat stanica kože i one počinju nepravilno rasti, poprimajući ružne oblike.

Tako nastaje bradavica na koži. Ali ovaj proces ne zaobilazi imuni sistem. Prvi korak je da uključite T-pomoćnike. Počinju da prepoznaju virus, uklanjaju informacije iz njega, ali ga ne mogu sami uništiti, jer je njegova veličina vrlo mala, a T-ubica može ubiti samo veće objekte poput mikroba.

T-limfociti prenose informaciju B-limfocitima i oni počinju proizvoditi antitijela koja krvlju prodiru u stanice kože, vežu se za čestice virusa i tako ih imobiliziraju, a zatim se cijeli ovaj kompleks (antigen-antitijelo) eliminira iz organizma.

Osim toga, T limfociti prenose informacije o inficiranim stanicama do makrofaga. Oni postaju aktivni i počinju postupno proždireti promijenjene stanice kože, uništavajući ih. A na mjestu uništenih postepeno rastu zdrave stanice kože.

Cijeli proces može trajati od nekoliko sedmica do mjeseci ili čak godina. Sve zavisi od aktivnosti i staničnog i humoralnog imuniteta, od aktivnosti svih njegovih karika. Uostalom, ako, na primjer, u nekom trenutku, barem jedna karika - B-limfociti - ispadne, tada se cijeli lanac urušava i virus se nesmetano razmnožava, prodire u sve više novih stanica, doprinoseći pojavi sve više bradavica na koži.

Zapravo, gore prikazani primjer je samo vrlo slabo i vrlo pristupačno objašnjenje funkcionisanja ljudskog imunološkog sistema. Postoje stotine faktora koji mogu pokrenuti jedan ili drugi mehanizam, ubrzavajući ili usporavajući imunološki odgovor.

Na primjer, imunološki odgovor tijela na virus gripe se dešava mnogo brže. A sve zato što pokušava da napadne moždane ćelije, što je mnogo opasnije za organizam od dejstva papiloma virusa.

I još jedan jasan primjer kako funkcionira imunološki sistem - pogledajte video.

Dobar i slab imunitet

Tema imuniteta počela se razvijati u posljednjih 50 godina, kada su otkrivene mnoge ćelije i mehanizmi cijelog sistema. Ali, usput, nisu svi njegovi mehanizmi još otkriveni.

Na primjer, nauka još ne zna kako se određeni autoimuni procesi pokreću u tijelu. Tada ljudski imuni sistem, bez ikakvog razloga, počinje da doživljava svoje ćelije kao strane i počinje da se bori protiv njih. Kao 1937. godine – NKVD je počeo da se bori protiv sopstvenih građana i ubio stotine hiljada ljudi.

Generalno, to morate znati dobar imunitet- Ovo je stanje potpunog imuniteta na razne strane agente. Izvana, to se očituje odsustvom zaraznih bolesti i zdravlja ljudi. Interno, to se očituje punom funkcionalnošću svih dijelova ćelijskih i humoralnih komponenti.

Slab imunitet je stanje podložnosti zaraznim bolestima. Manifestira se kao slaba reakcija jedne ili druge karike, gubitak pojedinačnih karika, neoperabilnost pojedinih ćelija. Može biti nekoliko razloga za njegov pad. Stoga se mora liječiti uklanjanjem svih mogućih uzroka. Ali o tome ćemo govoriti u drugom članku.