Aproximativ 5% din populația lumii suferă de boli autoimune - o afecțiune în care propriile celule ale sistemului imunitar ale corpului, în loc să lupte cu agenții patogeni, distrug celulele normale ale organelor și țesuturilor. În acest articol, care precede proiectul special privind bolile autoimune, ne vom uita la principiile de bază ale sistemului imunitar și vom arăta de ce este posibil un astfel de sabotaj din partea sa.

Cu acest articol începem un ciclu de boli autoimune – boli în care organismul începe să lupte cu el însuși, producând autoanticorpi și/sau clone autoagresive de limfocite. Vom vorbi despre modul în care funcționează sistemul imunitar și de ce uneori începe să „trage de la sine”. Unele dintre cele mai frecvente boli vor fi acoperite în publicații separate. Pentru a menține obiectivitatea, am invitat doctorul în științe biologice, Corr. RAS, profesor al Departamentului de Imunologie, Universitatea de Stat din Moscova Dmitri Vladimirovich Kuprash. În plus, fiecare articol are propriul său recenzent, aprofundând mai în detaliu toate nuanțele. Revizorul acestui articol - introductiv - a fost Evgeny Sergeevich Shilov, candidat la științe biologice, cercetător al aceluiași departament.

Antigene- orice substante pe care organismul le percepe ca straine si, in consecinta, raspunde la aparitia lor prin activarea sistemului imunitar. Cei mai importanți antigeni pentru sistemul imunitar sunt bucăți de molecule situate pe suprafața exterioară a agentului patogen. Aceste piese pot fi folosite pentru a determina care agresorul a atacat corpul și a asigura o luptă împotriva acestuia.

Citokine - codul Morse al corpului

Pentru ca celulele imune să-și coordoneze acțiunile în lupta împotriva inamicului, au nevoie de un sistem de semnale care să spună cine și când să se alăture bătăliei, sau să pună capăt bătăliei sau, dimpotrivă, să o reia și multe, multe altele. În aceste scopuri, celulele produc molecule de proteine ​​mici - citokine, de exemplu, diverse interleukine(IL-1, 2, 3, etc.). Este dificil să atribuiți o funcție clară multor citokine, cu toate acestea, cu un anumit grad de convenționalitate, acestea pot fi împărțite în cinci grupe: chemokine, factori de creștere, despre inflamator, tejghea citokine inflamatorii și imunoreglatoare.

Condiționalitatea de clasificare de mai sus înseamnă că o citokină inclusă într-unul dintre grupurile enumerate, în anumite condiții din organism, poate juca un rol diametral opus - de exemplu, se poate transforma din proinflamator în antiinflamator.

Fără o legătură stabilită între tipurile de trupe, orice operațiune militară ingenioasă este sortită eșecului, de aceea este foarte important ca celulele sistemului imunitar, atunci când primesc și dau ordine sub formă de citokine, să le interpreteze corect și să acționeze în o manieră coordonată. Dacă semnalele de citokine încep să fie produse într-o cantitate foarte mare, atunci se instalează panica în rândurile de celule, ceea ce poate duce la deteriorarea propriului corp. Se numeste furtuna de citokine: ca răspuns la semnalele primite de citokine, celulele sistemului imunitar încep să producă din ce în ce mai multe citokine proprii, care, la rândul lor, acționează asupra celulelor și cresc secreția lor. Se formează un cerc vicios, care duce la distrugerea celulelor din jur, iar mai târziu a țesuturilor învecinate.

Numără în ordine! celule ale sistemului imunitar

Așa cum există diferite tipuri de trupe în forțele armate, la fel și celulele sistemului imunitar pot fi împărțite în două ramuri mari - imunitatea înnăscută și dobândită, pentru studiul căreia a fost acordat Premiul Nobel în 2011. imunitatea înnăscută- acea parte a sistemului imunitar care este gata să apere organismul imediat, de îndată ce atacă un agent patogen. Dobândit la fel (sau adaptativ) răspunsul imun la primul contact cu inamicul se desfășoară mai mult, deoarece necesită o pregătire ingenioasă, dar după aceea poate realiza un scenariu mai complex de protecție a organismului. Imunitatea înnăscută este foarte eficientă în lupta împotriva sabotatorilor singuri: îi neutralizează fără a deranja unitățile militare de elită specializate - imunitatea adaptivă. Dacă amenințarea s-a dovedit a fi mai semnificativă și există riscul ca agentul patogen să pătrundă mai adânc în organism, celulele imunității înnăscute semnalează imediat acest lucru, iar celulele imunității dobândite intră în luptă.

Toate celulele imune din organism sunt produse în măduva osoasă. celule stem hematopoietice, care dă naștere la două celule - mieloid generalȘi progenitor limfoid comun, . Celulele imunității dobândite sunt derivate dintr-un progenitor limfoid comun și sunt denumite în consecință limfocite, în timp ce celulele imune înnăscute pot proveni din ambii progenitori. Schema de diferențiere celulară a sistemului imunitar este prezentată în Figura 1.

Figura 1. Schema de diferențiere celulară a sistemului imunitar. Celula stem hematopoietică dă naștere la celule - precursorii liniilor mieloide și limfoide de diferențiere, din care se formează în continuare toate tipurile de celule sanguine.

Imunitatea înnăscută - Armata regulată

Celulele imune înnăscute recunosc un agent patogen prin markerii săi moleculari specifici, așa-numiții imagini de patogenitate. Acești markeri nu fac posibilă determinarea cu exactitate a apartenenței unui agent patogen la o anumită specie, ci doar semnalează că sistemul imunitar a întâlnit străini. Pentru corpul nostru, fragmentele de perete celular și flagelii bacteriilor, ARN-ul dublu catenar și ADN-ul monocatenar al virușilor etc. pot servi drept astfel de markeri. Cu ajutorul unor receptori imunitari înnăscuți speciali, cum ar fi TLR ( Receptori asemănători toll, receptori de tip Toll) și NLR ( Receptori asemănător cu nod, receptori nod-like), celulele interacționează cu modele de patogenitate și încep să pună în aplicare strategia lor de apărare.

Acum să aruncăm o privire mai atentă asupra unora dintre celulele sistemului imunitar înnăscut.

Pentru a înțelege cum funcționează receptorul celulelor T, trebuie mai întâi să discutăm puțin despre o altă familie importantă de proteine ​​- complex major de histocompatibilitate(MHC, complex major de histocompatibilitate). Aceste proteine ​​sunt „parolele” moleculare ale organismului, permițând celulelor sistemului imunitar să-și distingă compatrioții de inamic. În orice celulă, procesul de degradare a proteinei are loc în mod constant. Mașină moleculară specială - imunoproteazom- scindează proteinele în peptide scurte care pot fi încorporate în MHC și, ca un măr pe o farfurie, prezentate limfocitului T. Cu ajutorul TCR, peptida „vede” și recunoaște dacă aparține proteinelor proprii ale corpului sau este străină. În același timp, TCR verifică dacă molecula MHC îi este familiară, ceea ce îi permite să-și distingă propriile celule de cele „vecinate”, adică celulele aceleiași specii, dar ale altui individ. Coincidența moleculelor MHC este necesară pentru grefarea țesuturilor și organelor transplantate, de unde și numele complicat: histosîn greacă înseamnă „pânză”. La om, moleculele MHC sunt numite și HLA ( antigenul leucocitar uman- antigenul leucocitar uman).

Video 2. Interacțiuni pe termen scurt ale celulelor T cu o celulă dendritică (indicată verde).

limfocitele T

Pentru a activa un limfocit T, acesta trebuie să primească trei semnale. Prima dintre acestea este interacțiunea TCR cu MHC, adică recunoașterea antigenului. Al doilea este așa-numitul semnal co-stimulator transmis de celula prezentatoare de antigen prin moleculele CD80/86 către CD28 situat pe limfocit. Al treilea semnal este producerea unui cocktail de multe citokine proinflamatorii. Dacă oricare dintre aceste semnale se defectează, este plin de consecințe grave pentru organism, de exemplu, o reacție autoimunitară.

Există două tipuri de molecule majore de complex de histocompatibilitate: MHC-I și MHC-II. Primul este prezent pe toate celulele corpului și poartă peptidele proteinelor celulare sau proteinele virusului care l-a infectat. Subtip special de celule T - T-killers(se mai numesc și limfocite T CD8 +) - interacționează cu receptorul său cu complexul MHC-I-peptidă. Dacă această interacțiune este suficient de puternică, atunci peptida pe care o vede celula T nu este caracteristică organismului și, în consecință, poate aparține inamicului care a invadat celula - virusul. Există o nevoie urgentă de a neutraliza intrusul, iar T-killer-ul face o treabă excelentă în această sarcină. Ea, ca și celula NK, secretă proteinele perforină și granzimă, ceea ce duce la liza celulei țintă.

Receptorul de celule T al unui alt subtip de limfocite T - T-ajutoare(celule Th, limfocite T CD4+) - interacționează cu complexul MHC-II-peptidă. Acest complex nu se găsește pe toate celulele corpului, ci în principal pe celulele imune, iar peptidele care pot fi prezentate de molecula MHC-II sunt fragmente de agenți patogeni capturați din spațiul extracelular. Dacă receptorul celulei T interacționează cu complexul MHC-II-peptidă, atunci celula T începe să producă chemokine și citokine care ajută alte celule să își îndeplinească eficient funcția - lupta împotriva inamicului. De aceea, aceste limfocite sunt numite helpers - din engleză ajutor(asistent). Printre acestea se disting multe subtipuri, care diferă prin spectrul de citokine produse și, prin urmare, prin rolul lor în procesul imunitar. De exemplu, există limfocitele Th1 care sunt eficiente în lupta împotriva bacteriilor intracelulare și protozoarelor, limfocitele Th2 care ajută celulele B să funcționeze și, prin urmare, sunt importante pentru rezistența bacteriilor extracelulare (despre care vom vorbi în scurt timp), celulelor Th17 și multe altele.

Video 3. Mișcarea ajutoarelor T ( roșu) și T-killers ( verde) în ganglionul limfatic. Videoclipul a fost filmat folosind microscopie intravitală cu doi fotoni.

Printre celulele T CD4+, există un subtip special de celule - limfocitele T reglatoare. Ele pot fi comparate cu procuratura militară, care înfrânează fanatismul soldaților care se grăbesc la luptă și nu le permite să facă rău populației civile. Aceste celule produc citokine copleșitoare răspunsul imun și astfel slăbesc răspunsul imunitar atunci când inamicul este învins.

Faptul că limfocitul T recunoaște doar antigene străine, și nu molecule ale propriului corp, este rezultatul unui proces ingenios numit selecţie. Are loc într-un organ special creat pentru asta - timusul, unde celulele T își completează dezvoltarea. Esența selecției este următoarea: celulele din jurul unui limfocit tânăr sau naiv îi arată (prezentă) peptidele propriilor proteine. Limfocitul care recunoaște prea bine sau prea slab aceste fragmente de proteine ​​este distrus. Celulele supraviețuitoare (și aceasta este mai puțin de 1% din toți precursorii limfocitelor T care au intrat în timus) au o afinitate intermediară pentru antigen, prin urmare, de regulă, nu își consideră propriile celule drept ținte pentru atac, ci sunt capabil să răspundă la o peptidă străină adecvată. Selecția în timus este mecanismul așa-numitului toleranta imunologica centrala.

De asemenea este si toleranta imunologica periferica. Odată cu dezvoltarea infecției, celula dendritică, precum și orice celulă de imunitate înnăscută, este afectată de imagini de patogenitate. Abia atunci poate să se maturizeze, să înceapă să exprime molecule suplimentare pe suprafața sa pentru a activa limfocitele și să prezinte efectiv antigene limfocitelor T. Dacă un limfocit T întâlnește o celulă dendritică imatură, atunci nu este activat, ci se autodistruge sau este suprimat. Această stare inactivă a celulei T se numește energie. În acest fel, acțiunea patogenă a limfocitelor T autoreactive, care, dintr-un motiv sau altul, au supraviețuit în timpul selecției în timus, este împiedicată în organism.

Toate cele de mai sus se aplică limfocitele αβ-T Cu toate acestea, există un alt tip de celule T - limfocitele γδ-T(denumirea determină compoziția moleculelor proteice care formează TCR). Sunt relativ puțini la număr și locuiesc în principal în mucoasa intestinală și în alte țesuturi de barieră, jucând un rol critic în reglarea compoziției microbilor care trăiesc acolo. În celulele γδ-T, mecanismul de recunoaștere a antigenului diferă de cel al limfocitarului αβ-T și este independent de TCR.

limfocitele B

Limfocitele B poartă receptorul celulelor B pe suprafața lor. La contactul cu antigenul, aceste celule sunt activate și se transformă într-un subtip special de celule - celule plasmatice, care au capacitatea unică de a-și secreta receptorul de celule B în mediu - acestea sunt moleculele pe care le numim anticorpi. Astfel, atât BCR, cât și anticorpul au o afinitate pentru antigenul pe care îl recunosc, de parcă s-ar „lipi” de el. Acest lucru permite anticorpilor să învelească (opsonizeze) celulele și particulele virale acoperite cu molecule de antigen, atrăgând macrofagele și alte celule imune pentru a distruge agentul patogen. Anticorpii sunt, de asemenea, capabili să activeze o cascadă specială de reacții imunologice numite sistem de complement, ceea ce duce la perforarea membranei celulare a agentului patogen și moartea acestuia.

Pentru o întâlnire eficientă a celulelor imunității adaptive cu celulele dendritice, care poartă antigene străine ca parte a MHC și, prin urmare, funcționează ca „conectori”, există organe imune speciale în organism - ganglionii limfatici. Distribuția lor în întregul corp este eterogenă și depinde de cât de vulnerabilă este cutare sau cutare graniță. Cele mai multe dintre ele sunt situate în apropierea tractului digestiv și respirator, deoarece pătrunderea agentului patogen cu alimente sau aer inhalat este cea mai probabilă cale de infecție.

Video 4. Translocarea celulelor T (etichetate roșu) în ganglionul limfatic. Celulele care formează baza structurală a ganglionului limfatic și pereții vaselor de sânge sunt etichetate cu proteină verde fluorescentă. Videoclipul a fost filmat folosind microscopie intravitală cu doi fotoni.

Dezvoltarea unui răspuns imun adaptativ durează mult timp (de la câteva zile până la două săptămâni), iar pentru ca organismul să se apere mai repede de o infecție deja familiară, așa-numita celule de memorie. Ei, ca și veteranii, sunt prezenți în corp în număr mic, iar dacă le apare un agent patogen familiar, se reactivează, se împart rapid și ies să apere granițele cu o întreagă armată.

Logica răspunsului imun

Când organismul este atacat de agenți patogeni, celulele imunității înnăscute - neutrofile, bazofile și eozinofile - intră în primul rând în luptă. Ei eliberează conținutul granulelor lor în exterior, ceea ce poate deteriora peretele celular bacterian și, de asemenea, de exemplu, crește fluxul de sânge, astfel încât cât mai multe celule posibil să se grăbească la locul infecției.

În același timp, celula dendritică, care a absorbit agentul patogen, se grăbește către cel mai apropiat ganglion limfatic, unde transmite informații despre aceasta limfocitelor T și B situate acolo. Acestea sunt activate și călătoresc la locația agentului patogen (Fig. 2). Bătălia continuă: T-killers, la contactul cu o celulă infectată, o omoară, T-helpers ajută macrofagele și limfocitele B să-și îndeplinească mecanismele de apărare. Ca urmare, agentul patogen moare, iar celulele victorioase se odihnesc. Majoritatea mor, dar unele devin celule de memorie care se instalează în măduva osoasă și așteaptă ca organismul să aibă din nou nevoie de ajutorul lor.

Figura 2. Schema răspunsului imun. Un agent patogen care intră în organism este detectat de o celulă dendritică care se deplasează către ganglionul limfatic și acolo transmite informații despre inamic celulelor T și B. Ele sunt activate și eliberate în țesuturi, unde își realizează funcția de protecție: limfocitele B produc anticorpi, T-killers, cu ajutorul perforinei și granzymei B, efectuează uciderea prin contact a agentului patogen, iar T-helpers produc citokine care ajută alte celule ale sistemului imunitar în lupta împotriva acestuia.

Așa arată orice răspuns imun, dar se poate schimba semnificativ în funcție de ce anume agent patogen a intrat în organism. Dacă avem de-a face cu bacterii extracelulare, ciuperci sau, să zicem, viermi, atunci principalele forțe armate în acest caz vor fi eozinofilele, celulele B care produc anticorpi și limfocitele Th2 care le ajută în acest caz. Dacă bacteriile intracelulare s-au instalat în organism, atunci macrofagele, care pot absorbi celula infectată, și limfocitele Th1, care le ajută în acest sens, se grăbesc în primul rând la salvare. Ei bine, în cazul unei infecții virale, celulele NK și T-killers intră în luptă, care distrug celulele infectate prin uciderea prin contact.

După cum putem vedea, varietatea de tipuri de celule imunitare și mecanismele de acțiune a acestora nu este întâmplătoare: organismul are propriul mod eficient de a lupta pentru fiecare tip de agent patogen (Fig. 3).

Figura 3. Principalele tipuri de agenți patogeni și celule implicate în distrugerea lor.

Și acum toate răsturnările și răsturnările imune descrise mai sus - într-un scurt videoclip.

Video 5. Mecanismul răspunsului imun.

Războiul civil declanșează...

Din păcate, niciun război nu este complet fără victime civile. O apărare lungă și intensă poate costa scump corpul dacă trupele agresive foarte specializate scapă de sub control. Se numește leziuni ale organelor și țesuturilor proprii ale corpului de către sistemul imunitar proces autoimun. Aproximativ 5% din umanitate suferă de acest tip de boală.

Selecția limfocitelor T din timus, precum și îndepărtarea celulelor autoreactive din periferie (toleranță imunologică centrală și periferică), despre care am discutat mai devreme, nu pot elimina complet organismul de limfocitele T autoreactive. În ceea ce privește limfocitele B, întrebarea cu cât de strict este efectuată selecția lor rămâne încă deschisă. Prin urmare, în corpul fiecărei persoane există neapărat multe limfocite autoreactive, care, în cazul unei reacții autoimune, își pot deteriora propriile organe și țesuturi în conformitate cu specificul lor.

Atât celulele T, cât și cele B pot fi responsabile pentru leziunile autoimune ale organismului. Primii efectuează uciderea directă a celulelor inocente care poartă antigenul corespunzător și, de asemenea, ajută celulele B autoreactive în producerea de anticorpi. Autoimunitatea celulelor T a fost bine studiată în artrita reumatoidă, diabetul de tip 1, scleroza multiplă și multe alte boli.

Limfocitele B acţionează mult mai sofisticat. În primul rând, autoanticorpii pot provoca moartea celulelor prin activarea sistemului complement pe suprafața lor sau prin atragerea macrofagelor. În al doilea rând, receptorii de pe suprafața celulei pot deveni ținte pentru anticorpi. Când un astfel de anticorp se leagă de un receptor, acesta poate fi fie blocat, fie activat fără un semnal hormonal real. Așa se întâmplă cu boala Graves: limfocitele B produc anticorpi împotriva receptorului pentru TSH (hormon de stimulare a tiroidei), mimând acțiunea hormonului și, în consecință, crescând producția de hormoni tiroidieni. În miastenia gravis, anticorpii împotriva receptorului de acetilcolină blochează acțiunea acestuia, ceea ce duce la afectarea conducerii neuromusculare. În al treilea rând, autoanticorpii, împreună cu antigenii solubili, pot forma complexe imune care se stabilesc în diferite organe și țesuturi (de exemplu, în glomeruli renali, articulații, endoteliu vascular), perturbând activitatea lor și provocând inflamație.

De regulă, o boală autoimună apare brusc și este imposibil să se determine exact ce a cauzat-o. Se crede că aproape orice situație stresantă poate servi drept declanșator pentru lansare, fie că este vorba de o infecție, leziune sau hipotermie. O contribuție semnificativă la probabilitatea unei boli autoimune este adusă atât de stilul de viață al unei persoane, cât și de predispoziția genetică - prezența unei anumite variante a unei gene.

Predispoziția la o anumită boală autoimună este adesea asociată cu anumite alele ale genelor MHC, despre care am vorbit deja mult. Deci, prezența unei alele HLA-B27 poate servi ca marker al predispoziției la dezvoltarea spondilitei anchilozante, artritei reumatoide juvenile, artritei psoriazice și a altor boli. Interesant este prezența în genomul aceluiași HLA-B27 se corelează cu o protecție eficientă împotriva virușilor: de exemplu, purtătorii acestei alele au șanse reduse de a contracta HIV sau hepatita C. Acesta este un alt memento că, cu cât o armată luptă mai agresiv, cu atât sunt mai probabile victimele civile.

În plus, nivelul de expresie a autoantigenului în timus poate influența dezvoltarea bolii. De exemplu, producția de insulină și, în consecință, frecvența de prezentare a antigenelor sale la celulele T diferă de la persoană la persoană. Cu cât este mai mare, cu atât este mai mic riscul de a dezvolta diabet de tip 1, deoarece acest lucru permite îndepărtarea limfocitelor T specifice insulinei.

Toate bolile autoimune pot fi împărțite în specific de organȘi sistemică. În bolile specifice organelor, organele sau țesuturile individuale sunt afectate. De exemplu, în scleroza multiplă, teaca de mielină a neuronilor, în artrita reumatoidă, articulații, iar în diabetul de tip 1, insulele Langerhans din pancreas. Bolile autoimune sistemice se caracterizează prin afectarea multor organe și țesuturi. Astfel de boli includ, de exemplu, lupusul eritematos sistemic și sindromul Sjögren primar, care afectează țesutul conjunctiv. Mai multe detalii despre aceste boli vor fi discutate în alte articole ale proiectului special.

Concluzie

După cum am văzut deja, imunitatea este o rețea complexă de interacțiuni atât la nivel celular, cât și la nivel molecular. Nici măcar natura nu ar putea crea un sistem ideal care să protejeze în mod fiabil organismul de atacurile agenților patogeni și, în același timp, să nu-și deterioreze în niciun caz propriile organe. Bolile autoimune sunt un efect secundar al specificității ridicate a sistemului imunitar adaptativ, costurile pe care trebuie să le plătim pentru oportunitatea de a exista cu succes într-o lume infestată de bacterii, viruși și alți agenți patogeni.

Medicina - crearea mâinilor umane - nu poate corecta pe deplin ceea ce a fost creat de natură, prin urmare, până în prezent, niciuna dintre bolile autoimune nu poate fi complet vindecată. Prin urmare, obiectivele pe care medicina modernă încearcă să le atingă sunt diagnosticarea în timp util a bolii și ameliorarea eficientă a simptomelor acesteia, de care depinde în mod direct calitatea vieții pacienților. Cu toate acestea, pentru ca acest lucru să fie posibil, conștientizarea publicului cu privire la bolile autoimune și tratamentul acestora trebuie crescută. "Precautia este ca o inarmare!"- acesta este motto-ul organizațiilor publice create pentru asta în întreaga lume.

Literatură

1. Mark D. Turner, Belinda Nedjai, Tara Hurst, Daniel J. Pennington. (2014). Citokine și chemokine: la intersecția semnalizării celulare și a bolii inflamatorii. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Cercetarea celulelor moleculare. 1843 . Concentrați-vă pe 50 de ani de celule B. (2015). Nat. Rev. Imun. 15 ;

Introducere

Imunitatea este înțeleasă ca un ansamblu de fenomene biologice care vizează conservarea mediului intern și protejarea organismului de agenți infecțioși și de alți agenți genetic străini. Există următoarele tipuri de imunitate infecțioasă:

antibacterian

antitoxic

antiviral

antifungic

antiprotozoare

Imunitatea infecțioasă poate fi sterilă (fără agent patogen în organism) sau nesterilă (patogen în organism). Imunitatea înnăscută este prezentă încă de la naștere, poate fi specifică și individuală. Imunitatea speciilor este imunitatea unei specii de animale sau persoane la microorganismele care provoacă boli la alte specii. Este determinată genetic la om ca specie biologică. Imunitatea speciei este întotdeauna activă. Imunitatea individuală este pasivă (imunitate placentară). Factorii de protecție nespecifici sunt următorii: piele și membrane mucoase, ganglioni limfatici, lizozim și alte enzime ale cavității bucale și ale tractului gastrointestinal, microfloră normală, inflamație, celule fagocitare, ucigași naturali, sistemul de complement, interferoni. Fagocitoză.

I. Conceptul de sistem imunitar

Sistemul imunitar este totalitatea tuturor organelor limfoide și a acumulărilor de celule limfoide din organism. Organele limfoide sunt împărțite în cele centrale - timus, măduvă osoasă, sacul lui Fabricius (la păsări) și analogul său la animale - plasturi Peyer; periferice - splină, ganglioni limfatici, foliculi solitari, sânge și altele. Componenta sa principală este limfocitele. Există două clase principale de limfocite: limfocite B și limfocite T. Celulele T sunt implicate în imunitatea celulară, reglarea activității celulelor B și hipersensibilitatea de tip întârziat. Se disting următoarele subpopulații de limfocite T: T-helper (programați pentru a induce reproducerea și diferențierea altor tipuri de celule), celule T supresoare, T-killers (limfokine secrete citotoxice). Funcția principală a limfocitelor B este aceea că, ca răspuns la un antigen, ele sunt capabile să se înmulțească și să se diferențieze în celule plasmatice care produc anticorpi. B - limfocitele sunt împărțite în două subpopulații: 15 B1 și B2. Celulele B sunt limfocite B cu viață lungă derivate din celulele B mature ca rezultat al stimulării antigenului cu participarea limfocitelor T.

Răspunsul imun este un lanț de procese complexe succesive de cooperare care apar în sistemul imunitar ca răspuns la acțiunea unui antigen din organism. Există răspunsuri imune primare și secundare, fiecare dintre ele constând din două faze: inductivă și productivă. În plus, răspunsul imun este posibil sub forma uneia dintre cele trei opțiuni: toleranță celulară, umorală și imunologică. Antigeni după origine: naturali, artificiali și sintetici; după natura chimică: proteine, carbohidrați (dextran), acizi nucleici, antigeni conjugați, polipeptide, lipide; prin relație genetică: autoantigen, izoantigen, aloantigen, xenoantigen. Anticorpii sunt proteine ​​sintetizate sub influența unui antigen.

II. Celulele sistemului imunitar

Celulele imunocompetente sunt celule care alcătuiesc sistemul imunitar. Toate aceste celule provin dintr-o singură celulă stem ancestrală din măduva osoasă roșie. Toate celulele sunt împărțite în 2 tipuri: granulocite (granulare) și agranulocite (negranulare).

Granulocitele sunt:

neutrofile

eozinofile

bazofile

Pentru agranulocite:

macrofage

limfocite (B, T)

Granulocite neutrofile sau neutrofile, neutrofile segmentate, leucocite neutrofile- o subspecie de leucocite granulocitare, numite neutrofile deoarece, la colorare conform Romanovsky, sunt colorate intens atât cu colorant acid eozină, cât și cu coloranți bazici, spre deosebire de eozinofilele colorate numai cu eozină, și din bazofilele colorate doar cu coloranți bazici.

Neutrofilele mature au un nucleu segmentat, adică aparțin leucocitelor polimorfonucleare sau celulelor polimorfonucleare. Sunt fagocite clasice: au adezivitate, mobilitate, capacitatea de chemostaxie, precum și capacitatea de a capta particule (de exemplu, bacterii).

Neutrofilele segmentate mature sunt în mod normal principalul tip de leucocite care circulă în sângele uman, reprezentând 47% până la 72% din numărul total de leucocite din sânge. Alte 1-5% sunt în mod normal neutrofile tinere, imature din punct de vedere funcțional, care au un nucleu solid în formă de tijă și nu au segmentarea nucleară caracteristică neutrofilelor mature - așa-numitele neutrofile înjunghiate.

Neutrofilele sunt capabile de mișcare activă a ameboidului, extravazare (emigrare în afara vaselor de sânge) și chemotaxie (mișcare predominantă către locurile de inflamație sau leziuni tisulare).

Neutrofilele sunt capabile de fagocitoză și sunt microfage, adică sunt capabile să absoarbă doar particule sau celule străine relativ mici. După fagocitoza particulelor străine, neutrofilele mor de obicei, eliberând o cantitate mare de substanțe biologic active care dăunează bacteriilor și ciupercilor, cresc inflamația și chemotaxia celulelor imunitare în centrul atenției. Neutrofilele conțin o cantitate mare de mieloperoxidază, o enzimă care este capabilă să oxideze anionul clorură la hipoclorit, un agent antibacterian puternic. Mieloperoxidaza, ca proteină care conține hem, are o culoare verzuie, care determină nuanța verzuie a neutrofilelor înseși, culoarea puroiului și a altor secreții bogate în neutrofile. Neutrofilele moarte, împreună cu resturile celulare din țesuturile distruse de inflamație și microorganismele piogene care au cauzat inflamația, formează o masă cunoscută sub numele de puroi.

O creștere a proporției de neutrofile în sânge se numește neutrofilie relativă sau leucocitoză neutrofilă relativă. O creștere a numărului absolut de neutrofile din sânge se numește neutrofiloză absolută. O scădere a proporției de neutrofile din sânge se numește neutropenie relativă. O scădere a numărului absolut de neutrofile din sânge este denumită neutropenie absolută.

Neutrofilele joacă un rol foarte important în protejarea organismului de infecțiile bacteriene și fungice și un rol relativ mai mic în protejarea împotriva infecțiilor virale. În protecția antitumorală sau antihelmintică, neutrofilele practic nu joacă un rol.

Răspunsul neutrofilului (infiltrarea focarului de inflamație cu neutrofile, o creștere a numărului de neutrofile în sânge, o schimbare a formulei leucocitelor spre stânga cu o creștere a proporției de forme „tinere”, indicând o creștere a producția de neutrofile de către măduva osoasă) este primul răspuns la infecții bacteriene și multe alte infecții. Răspunsul neutrofilelor în inflamația și infecția acută precede întotdeauna răspunsul limfocitar mai specific. In inflamatiile si infectiile cronice rolul neutrofilelor este nesemnificativ si predomina raspunsul limfocitar (infiltrarea focarului de inflamatie cu limfocite, limfocitoza absoluta sau relativa in sange).

Granulocite eozinofile sau eozinofile, eozinofile segmentate, leucocite eozinofile- o subspecie de leucocite sanguine granulocitare.

Eozinofilele sunt numite astfel deoarece, atunci când sunt colorate conform Romanovsky, sunt colorate intens cu colorantul acid eozină și nu se colorează cu coloranți bazici, spre deosebire de bazofile (colorați doar cu coloranți bazici) și neutrofile (absorb ambele tipuri de coloranți). De asemenea, o trăsătură distinctivă a unui eozinofil este un nucleu bilobat (într-un neutrofil are 4-5 lobi, iar într-un bazofil nu este segmentat).

Eozinofilele sunt capabile de mișcare activă a ameboidului, extravazare (penetrare dincolo de pereții vaselor de sânge) și chemotaxie (mișcare predominantă către focarul inflamației sau leziunilor tisulare).

De asemenea, eozinofilele sunt capabile să absoarbă și să lege histamina și o serie de alți mediatori ai alergiei și inflamației. De asemenea, au capacitatea de a elibera aceste substanțe atunci când este necesar, similar cu bazofilele. Adică, eozinofilele sunt capabile să joace atât roluri pro-alergice, cât și rol protector anti-alergic. Procentul de eozinofile din sânge crește în condiții alergice.

Eozinofilele sunt mai puțin numeroase decât neutrofilele. Majoritatea eozinofilelor nu rămân mult timp în sânge și, intrând în țesuturi, rămân acolo mult timp.

Nivelul normal pentru o persoană este considerat a fi de 120-350 de eozinofile pe microlitru.

Granulocite bazofile sau bazofile, bazofile segmentate, leucocite bazofile- o subspecie de leucocite granulocitare. Acestea conțin un nucleu bazofil în formă de S, adesea nu este vizibil din cauza suprapunerii citoplasmei cu granule de histamină și alți alergomediatori. Bazofilele sunt numite astfel deoarece, atunci când sunt colorate conform Romanovsky, ele absorb intens colorantul principal și nu se colorează cu eozină acidă, spre deosebire de eozinofilele care colorează numai cu eozină și de neutrofile care absorb ambii coloranți.

Bazofilele sunt granulocite foarte mari: sunt mai mari decât neutrofilele și eozinofilele. Granulele bazofile conțin cantități mari de histamina, serotonină, leucotriene, prostaglandine și alți mediatori ai alergiei și inflamației.

Bazofilele sunt implicate activ în dezvoltarea reacțiilor alergice de tip imediat (reacții de șoc anafilactic). Există o concepție greșită că bazofilele sunt precursori ai mastocitelor. Mastocitele sunt foarte asemănătoare cu bazofilele. Ambele celule sunt granulate și conțin histamina și heparină. Ambele celule eliberează, de asemenea, histamina atunci când sunt legate de IgE. Această asemănare i-a determinat pe mulți să speculeze că mastocitele sunt bazofilele din țesuturi. În plus, au un precursor comun în măduva osoasă. Cu toate acestea, bazofilele lasă măduva osoasă deja matură, în timp ce mastocitele circulă într-o formă imatură, ajungând abia în cele din urmă în țesuturi. Datorită bazofilelor, otrăvurile insectelor sau animalelor sunt blocate imediat în țesuturi și nu se răspândesc în tot corpul. Bazofilele reglează și coagularea sângelui cu ajutorul heparinei. Cu toate acestea, afirmația inițială este încă adevărată: bazofilele sunt rude directe și analogi ale mastocitelor tisulare sau mastocitelor. La fel ca mastocitele tisulare, bazofilele poartă imunoglobulina E pe suprafața lor și sunt capabile de degranulare (eliberarea conținutului granulelor în mediul extern) sau autoliză (dizolvare, liză celulară) la contactul cu un antigen alergen. În timpul degranulării sau lizei bazofilului, se eliberează o cantitate mare de histamină, serotonină, leucotriene, prostaglandine și alte substanțe biologic active. Acest lucru determină manifestările observate de alergie și inflamație atunci când sunt expuse la alergeni.

Bazofilele sunt capabile de extravazare (emigrare în afara vaselor de sânge) și pot trăi în afara fluxului sanguin, devenind mastocite rezidente ale țesutului (mastocitele).

Bazofilele au capacitatea de chemotaxie și fagocitoză. În plus, aparent, fagocitoza nu este activitatea principală și nici cea naturală (desfășurată în condiții fiziologice naturale) pentru bazofile. Singura lor funcție este degranularea instantanee, ceea ce duce la creșterea fluxului sanguin, creșterea permeabilității vasculare. o creștere a afluxului de lichid și alte granulocite. Cu alte cuvinte, funcția principală a bazofilelor este de a mobiliza granulocitele rămase la focarul inflamației.

monocitul - un leucocit uninuclear matur mare din grupa agranulocitelor cu un diametru de 18-20 microni cu un nucleu polimorf situat excentric cu o rețea de cromatină liberă și granularitate azurofilă în citoplasmă. Ca și limfocitele, monocitele au un nucleu nesegmentat. Monocitul este cel mai activ fagocit din sângele periferic. O celulă de formă ovală, cu un nucleu mare, în formă de fasole, bogat în cromatină (care face posibilă diferențierea lor de limfocitele care au un nucleu întunecat rotunjit) și o cantitate mare de citoplasmă, în care există mulți lizozomi.

Pe lângă sânge, aceste celule sunt întotdeauna prezente în număr mare în ganglionii limfatici, pereții alveolari și sinusurile ficatului, splinei și măduvei osoase.

Monocitele sunt în sânge timp de 2-3 zile, apoi intră în țesuturile din jur, unde, după ce au ajuns la maturitate, se transformă în macrofage tisulare - histiocite. Monocitele sunt, de asemenea, precursori ai celulelor Langerhans, ai celulelor microgliale și ai altor celule capabile să prelucreze și să prezinte antigen.

Monocitele au o funcție fagocitară pronunțată. Acestea sunt cele mai mari celule sanguine periferice, sunt macrofage, adică pot absorbi particule și celule relativ mari sau un număr mare de particule mici și, de regulă, nu mor după fagocitare (monocitele pot muri dacă materialul fagocitat are orice proprietăți citotoxice pentru monocit). Prin aceasta, ele diferă de microfage - neutrofile și eozinofile, capabile să absoarbă doar particule relativ mici și, de regulă, să moară după fagocitoză.

Monocitele sunt capabile să fagocizeze microbii într-un mediu acid când neutrofilele sunt inactive. Prin fagocitarea microbilor, leucocitele moarte, celulele țesuturilor deteriorate, monocitele curăță locul inflamației și îl pregătesc pentru regenerare. Aceste celule formează un val de delimitare în jurul corpurilor străine indestructibile.

Monocite activate și macrofage tisulare:

participă la reglarea hematopoiezei (hematopoiezei)

participă la formarea unui răspuns imun specific al organismului.

Monocitele, părăsind fluxul sanguin, devin macrofage, care, împreună cu neutrofilele, sunt principalele „fagocite profesionale”. Macrofagele, însă, sunt mult mai mari și trăiesc mai mult decât neutrofilele. Celulele precursoare de macrofage, monocitele, după ce părăsesc măduva osoasă, circulă în sânge timp de câteva zile, apoi migrează în țesuturi și cresc acolo. În acest moment, conținutul de lizozomi și mitocondrii crește în ele. În apropierea focarului inflamator, se pot multiplica prin diviziune.

Monocitele sunt capabile, după ce au emigrat în țesuturi, să se transforme în macrofage tisulare rezidente. Monocitele sunt, de asemenea, capabile, ca și alte macrofage, să proceseze antigene și să prezinte antigene limfocitelor T pentru recunoaștere și învățare, adică sunt celule prezentatoare de antigen ale sistemului imunitar.

Macrofagele sunt celule mari care distrug activ bacteriile. Macrofagele în cantități mari se acumulează în focarele de inflamație. În comparație cu neutrofilele, monocitele sunt mai active împotriva virușilor decât bacteriilor și nu sunt distruse în timpul reacției cu un antigen străin, prin urmare, puroiul nu se formează în focarele de inflamație cauzate de viruși. De asemenea, monocitele se acumulează în focarele de inflamație cronică.

Monocitele secretă citokine solubile care afectează funcționarea altor părți ale sistemului imunitar. Citokinele secretate de monocite se numesc monokine.

Monocitele sintetizează componentele individuale ale sistemului complementului. Ei recunosc un antigen și îl transformă într-o formă imunogenă (prezentarea antigenului).

Monocitele produc atât factori care îmbunătățesc coagularea sângelui (tromboxani, tromboplastine), cât și factori care stimulează fibrinoliza (activatori de plasminogen). Spre deosebire de limfocitele B și T, macrofagele și monocitele nu sunt capabile să recunoască antigenul specific.

limfocitele T, sau celulele T- limfocite care se dezvoltă la mamifere în timus din precursori - pretimocite, pătrunzând în el din măduva osoasă roșie. În timus, limfocitele T se diferențiază prin dobândirea de receptori ai celulelor T (TCR) și diferiți co-receptori (markeri de suprafață). Ele joacă un rol important în răspunsul imun dobândit. Ele asigură recunoașterea și distrugerea celulelor purtătoare de antigene străine, îmbunătățesc acțiunea monocitelor, celulelor NK și, de asemenea, participă la schimbarea izotipurilor de imunoglobuline (la începutul răspunsului imun, celulele B sintetizează IgM, ulterior trec la producție). de IgG, IgE, IgA).

Tipuri de limfocite T:

Receptorii celulelor T sunt principalele complexe proteice de suprafață ale limfocitelor T responsabile pentru recunoașterea antigenelor procesate asociate cu moleculele complexului major de histocompatibilitate de pe suprafața celulelor prezentatoare de antigen. Receptorul celulelor T este asociat cu un alt complex membranar polipeptidic, CD3. Funcțiile complexului CD3 includ transducția semnalului în celulă, precum și stabilizarea receptorului celulei T de pe suprafața membranei. Receptorul celulelor T poate fi asociat cu alte proteine ​​de suprafață, receptorii TCR. În funcție de coreceptor și de funcțiile îndeplinite, se disting două tipuri principale de celule T.

T-ajutoare

T-helper - limfocite T, a căror funcție principală este de a spori răspunsul imun adaptativ. Aceștia activează ucigașii T, limfocitele B, monocitele, celulele NK prin contact direct, precum și umoral, eliberând citokine. Caracteristica principală a T-helpers este prezența moleculei co-receptoare CD4 pe suprafața celulei. Celulele T-helper recunosc antigenele atunci când receptorul lor de celule T interacționează cu un antigen asociat cu moleculele complexului major de histocompatibilitate din clasa II.

T-killers

T-helpers și T-killers formează un grup de limfocite T efectoare direct responsabile de răspunsul imun. În același timp, există un alt grup de celule, limfocite T reglatoare, a căror funcție este de a regla activitatea limfocitelor T efectoare. Prin modularea puterii și duratei răspunsului imun prin reglarea activității celulelor T-efectoare, celulele T reglatoare mențin toleranța la antigenele proprii ale organismului și previn dezvoltarea bolilor autoimune. Există mai multe mecanisme de suprimare: directă, cu contact direct între celule, și la distanță, efectuată la distanță - de exemplu, prin citokine solubile.

γδ limfocite T

Limfocitele T γδ sunt o populație mică de celule cu un receptor de celule T modificat. Spre deosebire de majoritatea altor celule T, al căror receptor este format din două subunități α și β, receptorul celulelor T al limfocitelor γδ este format din subunități γ și δ. Aceste subunități nu interacționează cu antigenele peptidice prezentate de complexele MHC. Se presupune că limfocitele T γδ sunt implicate în recunoașterea antigenelor lipidice.

limfocitele B(celulele B, din bursa fabricii păsări, unde au fost descoperite pentru prima dată) este un tip funcțional de limfocite care joacă un rol important în asigurarea imunității umorale. La contactul cu un antigen sau la stimularea celulelor T, unele limfocite B se transformă în celule plasmatice capabile să producă anticorpi. Alte limfocite B activate se transformă în celule B de memorie. Pe lângă producerea de anticorpi, celulele B îndeplinesc multe alte funcții: ele acționează ca celule prezentatoare de antigen și produc citokine și exozomi.

La embrionii umani și alți mamifere, limfocitele B se formează în ficat și măduva osoasă din celulele stem, în timp ce la mamiferele adulte, numai în măduva osoasă. Diferențierea limfocitelor B are loc în mai multe etape, fiecare dintre acestea fiind caracterizată de prezența anumitor markeri proteici și de gradul de rearanjare genetică a genelor imunoglobulinei.

Există următoarele tipuri de limfocite B mature:

De fapt, celulele B (numite și limfocite B „naive”) sunt limfocite B neactivate care nu au fost în contact cu antigenul. Nu conțin corpuri lui Gall, monoribozomi împrăștiați în citoplasmă. Sunt polispecifice și au afinitate scăzută pentru mulți antigeni.

Celulele B de memorie sunt limfocite B activate care au trecut din nou în stadiul de limfocite mici ca rezultat al cooperării cu celulele T. Sunt o clonă de celule B cu viață lungă, oferă un răspuns imun rapid și produc o cantitate mare de imunoglobuline la administrarea repetată a aceluiași antigen. Ele sunt numite celule de memorie deoarece permit sistemului imunitar să-și „amintească” antigenul timp de mulți ani după ce acțiunea sa a încetat. Celulele de memorie B oferă imunitate pe termen lung.

Celulele plasmatice sunt ultimul pas în diferențierea celulelor B activate de antigen. Spre deosebire de alte celule B, acestea poartă puțini anticorpi membranari și sunt capabile să secrete anticorpi solubili. Sunt celule mari, cu un nucleu situat excentric și un aparat sintetic dezvoltat - reticulul endoplasmatic aspru ocupă aproape întreaga citoplasmă și este dezvoltat și aparatul Golgi. Sunt celule cu viață scurtă (2-3 zile) și sunt eliminate rapid în absența antigenului care a provocat răspunsul imun.

O trăsătură caracteristică a celulelor B este prezența anticorpilor legați de membrană de suprafață aparținând claselor IgM și IgD. În combinație cu alte molecule de suprafață, imunoglobulinele formează un complex de receptor care recunoaște antigenul responsabil pentru recunoașterea antigenului. De asemenea, pe suprafața limfocitelor B se află antigene MHC clasa II care sunt importante pentru interacțiunea cu celulele T, iar pe unele clone de limfocite B există un marker CD5 care este comun cu celulele T. Receptorii pentru componentele complementului C3b (Cr1, CD35) și C3d (Cr2, CD21) joacă un rol în activarea celulelor B. Trebuie remarcat faptul că markerii CD19, CD20 și CD22 sunt utilizați pentru a identifica limfocitele B. Receptorii Fc au fost găsiți și pe suprafața limfocitelor B.

ucigași naturali- limfocite granulare mari cu citotoxicitate fata de celulele tumorale si celulele infectate cu virusuri. În prezent, celulele NK sunt considerate ca o clasă separată de limfocite. NK-urile îndeplinesc funcții citotoxice și producătoare de citokine. NK este una dintre cele mai importante componente ale imunității înnăscute celulare. NK-urile se formează ca urmare a diferențierii limfoblastelor (precursori comuni ai tuturor limfocitelor). Ei nu au receptori de celule T, CD3 sau imunoglobuline de suprafață, dar de obicei poartă markeri CD16 și CD56 la oameni sau markeri NK1.1/NK1.2 la unele tulpini de șoareci pe suprafața lor. Aproximativ 80% dintre NK poartă CD8.

Aceste celule au fost numite celule ucigașe naturale deoarece, conform ideilor timpurii, nu necesitau activare pentru a ucide celulele care nu purtau markeri majori ai complexului de histocompatibilitate de tip I.

Funcția principală a NK este distrugerea celulelor corpului care nu poartă MHC1 pe suprafața lor și sunt astfel inaccesibile acțiunii principalei componente a imunității antivirale - T-killers. O scădere a cantității de MHC1 de pe suprafața celulei se poate datora transformării celulei într-o celulă canceroasă sau acțiunii unor virusuri precum papilomavirus și HIV.

Macrofagele, neutrofilele, eozinofilele, bazofilele și killerele naturale oferă un răspuns imun înnăscut care este nespecific.

DESPRE principalii „soldați” ai sistemului imunitar (IS) reprezintă o clasă mobil globule albe – leucocite.
Există două tipuri diferite de globule albe: fagocite - macrofage, neutrofile și celulele dendriticeși limfocite - celule B, T- celule şi naturale ucigași (Figura 1). Fagocitele înghit și distrug microbii și alte particule. Ei fac parte IS și includ monocite/macrofage, neutrofile și celulele dendritice. Monocite circula in sange ca predecesorii macrofage şi se diferențiază în macrofage după părăsirea circulaţiei şi migrarea în ţesuturile corpului. macrofage și neutrofile au receptori care îi ajută recunoaște structurile care sunt comune pentru mulți agenții patogeni sunt Taxă- receptori similari(vezi caseta numărul 1).

Inserați #1 Receptorii principalelor celule ale sistemului imunitar care recunosc moleculare „străine”. structurilor Sarcina principală a sistemului imunitar este să nu recunoascătot felul de antigene, dar evidențiază câteva, foarte conservatestructuri moleculare care sunt caracteristice pentru toate microorganismele.Aceste structuri sunt recunoscute de receptori specifici numitireceptorii de recunoaștere a modelelor (PRR). Structura acestora receptorii este invariantă, spre deosebire de cele extrem de diversestructuri ale receptorilor celulelor B și T. PRR sunt tipice modele care sunt localizate exclusiv pe suprafața agenților patogeni microbieni. Aceste șabloanele sunt numite modele moleculare asociate patogenului (PAMP). PAMPîndeplini trei cerințe importante: Prezent numai pe microorganisme patogene, nu pe celule umane Comun pentru clase întregi de agenți patogeni Necesar pentru supraviețuire sau patogenitate microorganisme clasa importanta PRR- o familie de receptori de tip Toll. Receptori asemănători toll recunosc PAMP-uri precum lipopolizaharideletoate bacteriile gram-negative, virusurile ARN dublu catenarși multe alte structuri.De îndată ce PRR al macrofagelor sau neutrofilelor identifică o structură specificăPAMP, sunt activate imediat pentru executarefuncţiile lor efectoare. Asemenea taxei receptorii reprezintă o legătură importantă între semnalele imunologiceși componentele alimentare prin reglarea expresiei genelor conducândpentru a crește protecția antimicrobiană (de exemplu, vitamina D).

Legarea receptorilor de tip Toll de neutrofile și macrofage cu moleculele patogenului asociat patogenului declanșează mecanismele de activare ale celulelor imune - acestea absorb și ucid agentul patogen și secretă mediatori chimici - citokine și chemokine (insert #2)
niste nutrienti (nutrienti) , de exemplu, vitamina D, se leagă de receptorii Toll și induc sinteza de peptide antibacteriene în celulele sistemului imunitar (macrofage și neutrofile).

Inserați #2 Citokinele sunt produse secretoare ale principalelor celule ale sistemului imunitar. Citokine - proteine ​​sintetizate de diferite tipuri de imune și non-imunitare, care afecteazăasupra comportamentului altor celule. Fiecare citokină are mai multe efecte asupra diferitelor tipuri de celule.Citokinele produse de leucocite și care exercită efecte în principal asupra altor leucocite se numesc interleukine (IL).Citokinele acționează selectiv asupra anumitor celule folosind receptori specifici pe celulele țintă.. Legarea receptorilor cauzează activarea celulelor: creștere, diferențiere sau moarte.Citokinele, care sunt sintetizate la începutul răspunsului imun, acționând de anumite celule imune, determină tipul de răspuns imun care se dezvoltă (inflamație, reacție de formare a anticorpilor).Diferite subgrupe de limfocite T secretă profiluri diferite de citokine: T helpers 1 (Th 1): IL-2 și interferon γ (stimularea proceselor inflamatorii) T-helper 2 (Th2): IL-4, IL-5, IL-9 și IL-13 (stimularea formării anticorpilor) T helper 17 (Th17): IL-17 (mediator al bolilor inflamatorii și autoimune) T reglator (T reg): IL-10, factor de creștere transformator-beta (inhibarea proceselor inflamatorii) Majoritatea citokinelor acționează împreună cu altele pentru a provoca efecte fiziologice.În plus, citokinele din celulele sistemului imunitar pot afecta și celulele neimune din țesuturi precum creierul și ficatul. Chemokinele sunt proteine ​​care fac parte din familia citokinelor.Acţionează ca chimioatractanţi şi stimulează migrarea şi activarea celulelor, în special fagocitelor şi limfocitelor.Chemokinele joacă un rol central în procesele inflamatorii.

Celulele dendritice ale sistemului imunitar

Acestea sunt celule prezentatoare de antigen ale țesuturilor periferice, capabile să absoarbă agentul patogen, să-l prelucreze (clivaj specific) și să prezinte (reprezentare) la limfocitele T, care apoi se diferențiază în limfocite T active, imunogene. Datorită proprietăților lor funcționale, celulele dendritice sunt localizate în țesuturile superficiale ale corpului care mărginesc mediul: pielea și mucoasele tractului respirator, sistemul genito-urinar și tractul gastrointestinal.

Inserați #3 Mai multe despre celulele B și T ca fiind principalele din IS Fiecare celulă B este programată pentru a sintetiza un anticorp specific,care este capabil să reacționeze cu un antigen specific, conform principiului de blocare a tastei. Când o celulă B se întâlneșteantigenul declanșator, proliferează cu formarea de celule fiice, caresintetizează și secretă cantități mari de specificanticorpi care se potrivesc cu antigenul declanșator.Anticorpii se leagă demolecula de antigen și asigură distrugerea acesteia. ÎNîmpreună, limfocitele B pot sintetiza mii de diferitetipuri de anticorpi, care permit unei persoane să contracarezeo mare varietate de antigene pe care le poate întâlni peste totviaţă. Pe suprafața limfocitelor B există membrane specifice anticorpi care îndeplinesc funcția de recunoaștere și legare a antigenului, urmată de proliferare. Când limfocitele B întâlnesc un antigen pentru prima dată, îl leagă și se activează, se transformă în plasmocite care sintetizează anticorpi specifici, unele limfocite B se transformă în celule de memorie.Dacă antigenul apare în mod repetat, celulele B memorie foarte rapidsintetizează un număr mare deanticorpi corespunzători cu afinitate mare pentru antigen. Celulele T sunt un alt subgrup de limfocite. Sunt caracterizate capacitatea de a sintetiza citokine pentru a activa sau inhiba răspunsurile imune. DESPREniciunul nu este împărțit în T-helper (de exemplu, Th0, Th1, Th2, Th1 7)și celule T reglatoare (vezi caseta 4). Al treilea grup - celulele T citotoxice bine echipate pentru a ucide celulele infectate cu virus. La fel ca celulele B, celulele T sunt activate ca răspuns la antigeni specifici. ei poate recunoaște antigenele folosind receptori de pe suprafața lor,receptorii celulari. O caracteristică a limfocitelor T: recunosc antigenul că li se va prezenta celule dendritice, limfocite B sau macrofage.Când antigenul este recunoscut, limfocitul T este activat, citokinele sale inițiază o cascadă de anumite reacții - inflamație sau sinteza de anticorpi.

limfocitele B

Aceasta este o clasă de limfocite care se maturizează în măduva osoasă.Când sunt stimulate cu antigene, limfocitele Bse transformă în celule plasmatice care produc anticorpi. Anticorpi - proteine ​​complexe numite imunoglobuline. Fiecare celulă B produce un tip de anticorp cu care reacționează în mod specific un antigen.Antigene care stimuleazăîn limfocite,de obicei molecule proteice vezi caseta 3). Unele funcții ale limfocitelor B sunt sub control limfocitele T.

limfocitele T

Această populație de celule IS de bază își are originea în măduva osoasă,dar stadii importante de dezvoltare au loc în glanda timus, timus. Sub influența unor semnale specificelimfocitele T nediferenţiate se dezvoltă în mod funcţionaldiferite tipuri de limfocite T ( vezi caseta 4).

Ucigași naturali (NK)

NK - celulele principale ale IS, sunt capabile să recunoască și să omoare celulele țintă rapid. Țintele CE includ pe cei infectați cu virusulși celulele tumorale. Recunoașterea țintei și distrugerea lor ulterioară (ucidere)EC nu este reglementată prin mecanisme dependente de antigen, ci doar prin receptorii de pe EC.Receptorii tragla contactul cu celulele țintă potențiale.

Caseta #4 De ce ar trebui să fie reglate răspunsurile imune? Răspunsul imun nu poate fi prea puternic și nici nu poate fi suprimat.Nu este sarcina sistemului imunitar să omoare și să elimine dăunătoriiagenți patogeni cât mai rapid și eficient posibil? Dar nu. Ce s-ar întâmpla dacă T helpers înșiși ar fi activați, ar părăsi timusul și ar intra în circulație? Ar ataca celulele sănătoase ale corpului.fără imunitate adecvatăsuprimare, acestea s-ar multiplica și s-ar iniția un răspuns autoimun, de exempluîmpotrivă structurilor proprii ale corpului. Cu toate acestea, în cazul tumorilordin același mecanism de imunosupresie,suprimă răspunsul imun necesar pentru a distruge celulele canceroase.Sau ce se întâmplă când fracțiile proteice ale alimentelor trecperetele intestinal și vin în contact cu leucocitele intestinale?Fără mecanisme de reglare și inducțietoleranta orala provoaca alergii alimentare, raspuns imunîmpotriva ingredientelor alimentare inofensive. Limfocitele sistemului imunitar, care sunt cele mai importante în reglareintensitatea și durata răspunsului imun corespunzător se numesc reglatoare limfocitele T. Ele pot fi identificate prin diversemarkeri de suprafață și secreția anumitor citokine.Imunoreglarea este un echilibru continuu întrestimularea și suprimarea limfocitelor și leucocitelor efectoare imune. Alte limfocitele pot fi, de asemenea, implicate în reglarea răspunsurilor imune. Asa de,ÎN limfocitele sintetizează anticorpi specifici IgA la antigenele alimentareîn intestinele mamiferelor.

Celulele T sunt de fapt imunitate dobândită care poate proteja împotriva efectelor dăunătoare citotoxice asupra organismului. Celulele agresoare străine, care intră în organism, aduc „haos”, care se manifestă în exterior în simptomele bolilor.

În cursul activităților lor în organism, celulele agresoare deteriorează tot ceea ce pot, acționând în propriul interes. Iar sarcina sistemului imunitar este să găsească și să distrugă toate elementele extraterestre.

Protecția specifică a organismului împotriva agresiunii biologice (molecule străine, celule, toxine, bacterii, viruși, ciuperci etc.) se realizează prin două mecanisme:

• producerea de anticorpi specifici ca răspuns la antigene străine (substanțe potențial periculoase pentru organism);
• producerea de factori celulari ai imunității dobândite (celule T).

Când o „celulă agresoare” intră în corpul uman, sistemul imunitar recunoaște macromoleculele străine și propriile sale modificate (antigeni) și le îndepărtează din organism. De asemenea, în timpul contactului inițial cu antigeni noi, aceștia sunt memorați, ceea ce contribuie la îndepărtarea lor mai rapidă, în cazul intrării secundare în organism.

Procesul de memorare (prezentare) are loc datorită receptorilor de recunoaștere a antigenului ai celulelor și a muncii moleculelor prezentatoare de antigen (molecule MHC - complexe de histocompatibilitate).

Ce sunt celulele T ale sistemului imunitar și ce funcții îndeplinesc

Funcționarea sistemului imunitar este determinată de muncă. Acestea sunt celule ale sistemului imunitar care sunt
o varietate de leucocite și contribuie la formarea imunității dobândite. Printre acestea se numără:

• celule B (recunoscând „agresorul” și producând anticorpi împotriva acestuia);
• celule T (acționând ca un regulator al imunității celulare);
• celule NK (distrugerea structurilor străine marcate de anticorpi).

Cu toate acestea, pe lângă reglarea răspunsului imun, limfocitele T sunt capabile să îndeplinească o funcție efectoră, distrugând celulele tumorale, mutante și străine, participă la formarea memoriei imunologice, recunosc antigenele și induc răspunsuri imune.

Pentru trimitere. O caracteristică importantă a celulelor T este capacitatea lor de a răspunde numai la antigenele prezentate. Există un singur receptor pentru un antigen specific per limfocit T. Acest lucru asigură că celulele T nu răspund la autoantigenele proprii ale corpului.

Varietatea funcțiilor limfocitelor T se datorează prezenței în ele a subpopulațiilor reprezentate de T-helper, T-killers și T-supresors.

Subpopulația de celule, stadiul lor de diferențiere (dezvoltare), gradul de maturitate etc. se determină folosind grupuri speciale de diferențiere, denumite CD. Cele mai semnificative sunt CD3, CD4 și CD8:

• CD3 se găsește pe toate limfocitele T mature și promovează transducția semnalului de la receptor la citoplasmă. Este un marker important al funcției limfocitelor.
• CD8 este un marker al celulelor T citotoxice.
• CD4 este un marker T-helper și un receptor pentru HIV (virusul imunodeficienței umane)

Citește și legat

Complicații ale transfuziei de sânge în timpul transfuziei de sânge

T-ajutoare

Aproximativ jumătate dintre limfocitele T au antigenul CD4, adică sunt T-helper. Aceștia sunt asistenți care stimulează secreția de anticorpi de către limfocitele B, stimulează activitatea monocitelor, mastocitelor și precursorilor T-killers pentru a fi „incluși” în răspunsul imun.

Pentru trimitere. Funcția de ajutoare este îndeplinită datorită sintezei citokinelor (molecule informaționale care reglează interacțiunea dintre celule).

În funcție de citokinele produse, acestea sunt împărțite în:

• Celulele T-helper de clasa I (produc interleukină-2 și gamma-interferon, oferind un răspuns imun umoral la viruși, bacterii, tumori și transplanturi).
• Celulele T-helper de clasa a 2-a (secrează interleukine-4,-5,-10,-13 și sunt responsabile de formarea IgE, precum și de răspunsul imun îndreptat către bacteriile extracelulare).

Ajutoarele T de tipul 1 și 2 interacționează întotdeauna antagonic, adică activitatea crescută a primului tip inhibă funcția celui de-al doilea tip și invers.

Munca ajutoarelor asigură interacțiunea dintre toate celulele imune, determinând ce tip de răspuns imun va prevala (celular sau umoral).

Important.Încălcarea activității celulelor ajutătoare, și anume insuficiența funcției lor, este observată la pacienții cu imunodeficiență dobândită. Ajutoarele T sunt ținta principală a HIV. Ca urmare a morții lor, răspunsul imun al organismului la stimularea antigenelor este perturbat, ceea ce duce la dezvoltarea infecțiilor severe, creșterea neoplasmelor oncologice și moartea.

Aceștia sunt așa-numiții T-efectori (celule citotoxice) sau celule ucigașe. Acest nume se datorează capacității lor de a distruge celulele țintă. Efectuând liza (liză (din greacă λύσις - separare) - dizolvarea celulelor și a sistemelor lor) țintelor purtătoare de un antigen străin sau un autoantigen mutant (transplanturi, celule tumorale), acestea asigură reacții de apărare antitumorală, transplant și imunitate antivirală, ca precum și reacții autoimune.

T-killers cu ajutorul propriilor molecule MHC recunosc un antigen străin. Prin legarea de acesta pe suprafața celulei, ele produc perforină (proteină citotoxică).

După lizarea celulei „agresoare”, T-killers rămân viabile și continuă să circule în sânge, distrugând antigenele străine.

T-killers reprezintă până la 25 la sută din toate limfocitele T.

Pentru trimitere.În plus față de furnizarea de răspunsuri imune normale, efectorii T pot participa la reacții de citotoxicitate celulară dependente de anticorpi, contribuind la dezvoltarea hipersensibilității de tip 2 (citotoxice).

Aceasta se poate manifesta prin alergii la medicamente și diferite boli autoimune (boli sistemice ale țesutului conjunctiv, anemie hemolitică autoimună, miastenia gravis, tiroidita autoimună etc.).

Unele medicamente care pot declanșa procesele de necroză a celulelor tumorale au un mecanism de acțiune similar.

Important. Medicamentele citotoxice sunt utilizate în chimioterapia cancerului.

De exemplu, astfel de medicamente includ clorbutina. Acest remediu este folosit pentru a trata leucemia limfocitară cronică, limfogranulomatoza și cancerul ovarian.

Imunitatea umană este o stare de imunitate la diferite organisme și substanțe infecțioase și în general străine pentru codul genetic uman. Imunitatea organismului este determinată de starea sistemului său imunitar, care este reprezentat de organe și celule.

Organe și celule ale sistemului imunitar

Să ne oprim aici pe scurt, deoarece acestea sunt informații pur medicale, inutile omului de rând.

Măduva osoasă roșie, splina și timusul (sau timusul) - organele centrale ale sistemului imunitar .
Ganglionii limfatici și țesutul limfoid din alte organe (de exemplu, amigdale, apendice) sunt organele periferice ale sistemului imunitar .

Tine minte: amigdalele și apendicele NU sunt organe inutile, ci organe foarte importante în corpul uman.

Sarcina principală a organelor sistemului imunitar uman este producerea diferitelor celule.

Care sunt celulele sistemului imunitar?

1) limfocitele T. Ele sunt împărțite în diferite celule - T-killers (ucide microorganismele), T-helpers (ajută la recunoașterea și uciderea microbilor) și alte tipuri.

2) limfocitele B. Sarcina lor principală este producerea de anticorpi. Acestea sunt substanțe care se leagă de proteinele microorganismelor (antigene, adică gene străine), le inactivează și sunt excretate din corpul uman, „omorând” astfel infecția din interiorul persoanei.

3) Neutrofile. Aceste celule devorează celula străină, o distrug, fiind de asemenea distruse. Ca urmare, apare o scurgere purulentă. Un exemplu tipic al activității neutrofilelor este o rană inflamată pe piele cu o scurgere purulentă.

4) macrofage. Aceste celule devoră, de asemenea, microbii, dar ei înșiși nu sunt distruși, ci îi distrug în ele însele sau îi transferă la T-helper pentru recunoaștere.

Există mai multe celule care îndeplinesc funcții înalt specializate. Dar sunt de interes pentru specialiști-oameni de știință, iar omul obișnuit este suficient din acele tipuri care sunt indicate mai sus.

Tipuri de imunitate

1) Și acum că am aflat ce este sistemul imunitar, că este format din organe centrale și periferice, din diferite celule, acum vom afla despre tipurile de imunitate:

• imunitatea celulară
• imunitate umorală.

Această gradare este foarte importantă pentru ca orice medic să o înțeleagă. Deoarece multe medicamente acționează fie asupra unuia, fie asupra celuilalt tip de imunitate.

Celular este reprezentat de celule: T-killers, T-helpers, macrofage, neutrofile etc.

Imunitatea umorală este reprezentată de anticorpi și sursa lor - limfocitele B.

2) A doua clasificare a speciilor - în funcție de gradul de specificitate:

Nespecific (sau congenital) - de exemplu, activitatea neutrofilelor în orice reacție inflamatorie cu formarea de descărcare purulentă,

Specific (dobândit) - de exemplu, producerea de anticorpi împotriva papilomavirusului uman sau a virusului gripal.

3) A treia clasificare este tipurile de imunitate asociate activității medicale umane:

Natural - rezultat dintr-o boală umană, de exemplu, imunitatea după varicela,

Artificial - rezultat din vaccinări, adică introducerea unui microorganism slăbit în corpul uman, ca răspuns la aceasta, imunitatea este produsă în organism.

Un exemplu despre cum funcționează imunitatea

Acum să ne uităm la un exemplu practic al modului în care este dezvoltată imunitatea la papilomavirusul uman de tip 3, care provoacă apariția verucilor juvenile.

Virusul pătrunde în microtraumatismele pielii (zgârietură, abraziune), pătrunde treptat și mai mult în straturile profunde ale stratului de suprafață al pielii. Nu a fost prezent anterior în corpul uman, astfel încât sistemul imunitar uman încă nu știe cum să reacționeze la ea. Virusul este încorporat în aparatul genetic al celulelor pielii și acestea încep să crească incorect, luând forme urâte.

Astfel, pe piele se formează un neg. Dar un astfel de proces nu trece pe lângă sistemul imunitar. În primul rând, ajutoarele T sunt activate. Ei încep să recunoască virusul, să elimine informații din el, dar nu îl pot distruge ei înșiși, deoarece dimensiunea acestuia este foarte mică, iar ucigașul T poate fi ucis doar de obiecte mai mari, cum ar fi microbii.

Limfocitele T transmit informații către limfocitele B și încep să producă anticorpi care pătrund în sânge în celulele pielii, se leagă de particulele de virus și astfel le imobilizează, iar apoi întregul complex (antigen-anticorp) este excretat din organism.

În plus, limfocitele T transmit informații despre celulele infectate către macrofage. Acestea sunt activate și încep să devoreze treptat celulele modificate ale pielii, distrugându-le. Și în locul celor distruse, celulele sănătoase ale pielii cresc treptat.

Întregul proces poate dura de la săptămâni la luni sau chiar ani. Totul depinde de activitatea imunității atât celulare, cât și umorale, de activitatea tuturor legăturilor sale. La urma urmei, dacă, de exemplu, într-o anumită perioadă de timp, cel puțin o verigă cade - limfocitele B, atunci întregul lanț se prăbușește și virusul se înmulțește nestingherit, pătrunzând în toate celulele noi, contribuind la apariția tuturor negilor noi pe pielea.

De fapt, exemplul de mai sus este doar o explicație foarte slabă și foarte accesibilă a modului în care funcționează sistemul imunitar uman. Există sute de factori care pot activa un mecanism sau altul, pot accelera sau încetini răspunsul imun.

De exemplu, răspunsul imun al organismului la pătrunderea virusului gripal este mult mai rapid. Și totul pentru că încearcă să se infiltreze în celulele creierului, ceea ce este mult mai periculos pentru organism decât acțiunea papilomavirusului.

Și încă un exemplu clar al activității imunității - urmăriți videoclipul.

Imunitate bună și slabă

Tema imunității a început să se dezvolte în ultimii 50 de ani, când au fost descoperite multe celule și mecanisme ale întregului sistem. Dar, apropo, nu toate mecanismele sale sunt încă deschise.

Deci, de exemplu, știința nu știe încă cum sunt declanșate anumite procese autoimune în organism. Acesta este momentul în care sistemul imunitar uman, fără niciun motiv, începe să-și perceapă propriile celule ca fiind străine și începe să le lupte. Este ca în 1937 - NKVD a început să lupte împotriva propriilor cetățeni și a ucis sute de mii de oameni.

În general, trebuie să știi asta imunitate bună- aceasta este o stare de imunitate completă la diverși agenți străini. În exterior, acest lucru se manifestă prin absența bolilor infecțioase, a sănătății umane. Pe plan intern, acest lucru se manifestă prin capacitatea deplină de lucru a tuturor legăturilor legăturii celulare și umorale.

Imunitate slabă este o stare de susceptibilitate la boli infectioase. Se manifestă printr-o reacție slabă a uneia sau alteia legături, pierderea legăturilor individuale, inoperabilitatea anumitor celule. Pot exista destul de multe motive pentru declinul său. Prin urmare, este necesar să o tratați, eliminând toate cauzele posibile. Dar despre asta vom vorbi într-un alt articol.