Иммунология. Лекция 1

1.

Иммунология
Лекция 1
1.
2.
Введение. История
иммунологии.
Органы и лимфоидная
ткань системы
иммунитета животных
и птиц.

2.

1. Введение. История иммунологии.
Иммунология - наука об иммунитете.
Иммунитет – способ защиты организма от живых тел и
веществ, несущих признаки генетической
чужеродности (Р,В, Петров, 1977)
Отсутствуют
заболевания, не
индуцированные
нарушениями в
системе иммунитета
или заболевания, не
приводящие к ее
нарушениям...

3.

История иммунологии
Первые сведения из Древнего Востока,
Греции, Рима, Египта – описания
эпидемий чумы, оспы, холеры и
заключение об устойчивости
переболевших к повторному
заражению (позволяло ухаживать за
больными, хоронить умерших) – назвали
иммунитетом («иммунитас» – в Древнем Риме:
освобождение гражданина от службы или др. гос.
повинности).
Разес (865-932) – персидский врач,
философ, алхимик – оспа обусловлена
избытком влаги в крови, которая в
результате брожения изливается через
образующиеся при оспе пустулы и
вследствие заболевают
преимущественно юноши, но не
старики. Пытался лечить людей
укушенных скорпионами, сывороткой
переболевших ослов.

4.

Джироламо Фракасторо – итал.
врач – 1546 г. труд «О контагии,
контагиозных болезнях и лечении».
Контагии вызывают болезнь у определенных
организмов (растения, животные или
человек), могут передаваться на расстояния
через предметы, имеют сродство к
определенному органу (ткани), создают
подобные себе семена и освобождение
организма приводит к развитию
приобретенного иммунитета.
Геронимус Меркуриалис (1530—
1606) – выздоровление от одного
заболевания не является
препятствием для заболевания
другой инфекцией (специфичность).

5.

В начале XVIII в. вариаляция – оспопрививание –
широко распространяется в Европе, затем
России.
Эдвард Дженнер (1749-1822) –
в 1796 открытие «вакцинации» (лат. «вакха» –
корова) - метода защиты против натуральной
оспы – привил 8-летнего мальчика коровьей оспой,
что предупредило заболевание натуральной
оспой.

6.

Л. Пастер (1822-1910) – «отец
иммунологии», 1881 «год
основания иммунологии» сообщение об открытии:
универсальный метод борьбы с
инфекциями путем введения в
здоровый организм
ослабленных микробов, не
вызывающих заболевание, но
индуцирующие развитие
иммунитета.
Для размножения микробов
необходимы специфические
вещества (чувствительный
субстрат), иначе –
резистентность к заболеванию.

7.

1886
Дэниэл Салмон (18501914) и Теобальд Смит (18591934) – состояние иммунитета
вызывает введение не только
живых, но и убитых микробов
(холера у голубей), а также
химических субстанций или
токсинов, вырабатываемых
бактериями.

8.

1888
Джордж Неттолл (1862-1937)
– впервые описал
антибактериальные свойства
крови и др. жидкостей
организма.
Ганс Бухнер (1850-1902) – открыл
алексин (комплемент) –
чувствительный к прогреванию
бактерицидный фактор
сыворотки.

9.

1907
Сванте Август Аррениус
(1859-1927) ввел понятие
«Иммунохимия», обнаружил
обратимость иммунологической
реакции антиген-антитело.
Гастон
Рамон (1886-1963) – открыл
анатоксин.

10.

Открытия в области иммунологии
(Нобелевская премия)
1901
Эмиль Адольф Фон Беринг (Германия) –
лечебное применение антитоксических
сывороток (пассивный иммунитет,
дифтерия).
1905
Генрих Герман Роберт Кох (Германия) –
экстракт микобактерий (возбудитель) –
туберкулин, введенный в/к больным
туберкулезом, индуцирует образование
местной воспалительной реакции – это
диагностический признак заболевания
(клеточный иммунитет –
гиперчувствительность замедленного
типа).

11.

Открытия в области иммунологии
(Нобелевская премия)
1908
Описание двух форм иммунитета: Илья
Ильич Мечников (Россия) – клеточного
(фагоцитоз);
Пауль Эрлих (Германия) – гуморального
(антителообразование), им также открыты
тучные клетки и эозинофилы (1877), понятие
«антитело» (1891), «пассивный иммунитет»
(1892), «минимальная летальная доза»,
«комплемент» (1899), иммунитет не
наследуется (1892), аутоиммунитет (1899),
наличие анти-антител (1900) и др.
1912
Алексис Каррель (Франция) – основал
новое научное направление – пересадку
органов и тканей (трансплантология).

12.

Открытия в области иммунологии
(Нобелевская премия)
1913
Шарль Робер Рише (Франция) – введение
в организм чужеродных белков
сопровождается сенсибилизацией и при
повторном контакте может возникнуть
анафилактический шок
(гиперчувствительность немедленного
типа).
1919
Жюль Жан Батист Венсан Борде (Бельгия)
– иммунитет переболевших животных
обусловлен наличием в крови двух
веществ – антитела и комплемента, что
приводит к бактериолизу (гибель холерного
вириона), аналогичный механизм у
гемагглютинации и гемолиза
(переливание крови).

13.

Открытия в области иммунологии
(Нобелевская премия)
1930
Карл Ландштейнер (Австрия) – открытие
групп крови А, В, 0 человека, давшее
возможность безопасного
переливания.
1951
Макс Тейлер (ЮАР) – создание вакцины
против желтой лихорадки.
1957
Даниэль Бове (Швейцария-Италия) –
открытие роли гистамина в патогенезе
аллергических реакций и разработка
антигистаминных препаратов.

14.

Открытия в области иммунологии
(Нобелевская премия)
1960
Френк Макфалейн Бернет
(Австралия) – клональноселекционная теория иммунитета,
Питер Брайан Медавар
(Великобритания)- явление
иммунологической толерантности.
1972
Родин Роберт Портер
(Великобритания) – открытие
структуры антител,
Джералд Морис Эдельман (США) –
аминокислотная
последовательность цепей антител.

15.

Открытия в области иммунологии
(Нобелевская премия)
1977
Розалин Сасмэн Ялоу (США) –
создание метода
радиоиммунологического
исследования пептидных
гормонов.
1980
Джордж Дейвис Снелл (США),
Жан Батист Габриэль Жоашем
Доссе (Франция), Барух
Бенасерраф (США) – открытие
генов главного комплекса
гистосовместимости,
контролирующих генетическое
постоянство внутренней среды
организма.

16.

Открытия в области иммунологии
(Нобелевская премия)
1984
Нильс Кай Ерне (Дания-Великобритания) –
обоснование сетевой (идиотипической)
регуляции иммуногенеза,
Жорж Жан Франц Кёлер (Германия),
Сезар Милстайн (АргентинаВеликобритания)иммунобиотехнологический метод
получения моноклональных антител.
1987
Сусуму Тонегава (Япония) – открытие
рекомбинации зародышевых антигенов
лимфоцитов, обеспечивающих
формирование разнообразия
продуцируемых антител.

17.

Открытия в области иммунологии
(Нобелевская премия)
1990
Джозеф Эдвард Мюррей (США) – первые
успешные пересадки почки,
Эдвард Доннэлл Томас (США) - костного
мозга, обеспеченные подавлением реакции
отторжения с использованием
иммунодепрессантов.
1996
Питтер Догерти (Австралия),
Рольф М. Цинкернагель (Швейцария) –
формирование специфичности
приобретенного иммунного ответа
определяется в результате двойного
распознавания антигенов
антигенраспознающими клетками –
антигенов главного комплекса
гистосовместимости и комплексированных с
ними пептидов антигена,
в частности способности иммунной системы
выявлять клетки, пораженные вирусом.

18.

Открытия в области иммунологии
(Нобелевская премия)
1997
Стенли Прузинер (США) - открытие
прионов, нового биологического
принципа инфекции и объяснение
основных принципов его действия.
2011
Ральф Ма́рвин Ста́йнман
(Канада) - открытие дендритных
клеток и изучение их значения для
приобретённого иммунитета.
Жюль Хоффман (Франция) и
Брюс Бётлер (США) - работы по
изучению активации врожденного
иммунитета.

19.

Основатель и первопроходец
отечественной иммунологии в
60-х г. XX в. академик Рэм
Викторович Петров (1930).
Наиболее значимые работы
связаны с развитием
фундаментальных и прикладных
проблем неинфекционной
иммунологии и
иммуногенетики, в частности
автор открытия эффектов
взаимодействия СКК с
лимфоцитами.
Первая в стране кафедра
ветеринарной иммунологии
была создана в МГАВМиБ им.
К.И. Скрябина в 2003 году.

20.

2. Органы и лимфоидная ткань системы
иммунитета животных и птиц
Система иммунитета состоит из
совокупности множественных скоплений
лимфоидной ткани в инкапсулированных
органах – тимус, лимфатические узлы,
селезенка, печень и неинкапсулированной
лимфоидной ткани кожи и слизистых
оболочек желудочно-кишечного тракта,
дыхательных и мочеполовых путей.
Важнейшие компоненты – костный мозг,
лимфа, периферическая кровь, у птиц –
фабрициева сумка.
Одновременно функционирует как в
качестве специализированных органов, так
и единого комплекса, поддерживающего
генетическое постоянство внутренней
среды организма.
В зависимости от выполняемых функций
органы подразделяются на центральные и
периферические.

21.

Основные органы иммунитета млекопитающих и птиц.
I – центральные: 1, 2 – костный мозг; 3 – тимус; 4 – фабрициева
сумка; II – периферические: 5 – селезенка; 6 – лимфатический узел;
7 – миндалина; 8 – пейерова бляшка; 9- печень.

22.

1. Центральные или первичные органы
системы иммунитета
Тимус, костный мозг – дифференцировка центральных
клеток системы иммунитета – Т- и В-лимфоцитов.
Т-лимфоциты созревают в тимусе - тимусзависимые.
В-лимфоциты созревают в костном мозгу –
тимуснезависимые. Или начинают созревать в костном
мозгу, а завершают - в периферических органах (пр. у овец
– в пейеровых бляшках подвздошной кишки), у птиц – в
фабрициевой бурсе.

23.

2. Периферические или вторичные органы
системы иммунитета
Лимфатические узлы, селезенка,
печень, периферическая кровь,
лимфоидная ткань кожи и слизистых
оболочек носа, гортани, бронхов и
бронхиол, ассоциированная с
евстахиевой трубой, мочеполовых
путей, желудочно-кишечного тракта
(миндалины, аппендикс, большой
сальник, пейеровы бляшки).
Они расположены на пути
возможного внедрения микробов в
организм или на путях следования
антигенов по организму и проявляют
барьерные функции.
Кровь и лимфа выполняют
транспортно-коммуникационную
роль.

24.

Сравнительная характеристика органов системы иммунитета
Параметры
Центральные органы
Периферические
органы
Органы
Тимус, костный мозг
Лимфатические узлы,
селезенка
Происхождение
Эктоэндодермальный
синапс или эндодерма
Мезодерма
Период развития
Ранний, в эмбриональный
период
Поздний, в фетальном
периоде
Персистентность
Инволюция после полового
созревания
Персистирует у
взрослых
Эффект удаления
Утрата лимфоцитов и
иммунного ответа
Отсутствие или слабый
эффект
Иммунный ответ на
антиген
Отсутствует
Развивается

25.

Органо-циркуляторная организация системы иммунитета
Принцип организации системы
иммунитета – органноциркуляторный (Хаитов Р.М., 2006) миграция и рециркуляция клеток
иммунной системы: из органов и
тканей в кровяное русло в
др. органы и ткани в лимфу
снова в кровяное русло
- является фактором,
объединяющим все клетки
периферических органов в
единый клеточный пул, все
органные и клеточные
компоненты – в систему,
функционирующую как единое
целое.
Хоминг – способность возвращаться в
лимфоидные органы выселившихся из
них и рециркулирующих лимфоцитов.

26.

Костный мозг – расположен во внутренней полости трубчатых
и плоских костей. Пролиферативная активность клеток
возрастает от периферии к центру.
Функции:
1. Гемопоэтическая - стволовые клетки (СКК) –
предшественники всех клеток крови.
2. Иммунная – здесь созревают В-лимфоциты
(млекопитающих), СКК - предшественники Т-лимфоцитов,
выполняет и некоторые функции периферических органов
иммунитета – вторичный иммунный ответ.

27.

28.

Тимус (вилочковая железа) – локализуется за грудиной в
переднем средостении (человек), в области шеи (морские
свинки, птицы) или имеет шейную и грудную части (доли)
(КРС, овцы, свиньи, лошадь, собака).

29.

Особенности строения
тимуса (в сравнении с другими
инкапсулированными
периферическими органами):
1. В мозговой области – тельца
Гассаля (или тельца
вилочковой железы –
концентрические скопления
ороговевающих
эпителиальных клеток с
постепенно
некротизирующейся и
заселяющейся лимфоцитами
и эозинофилами внутренней
частью, IgA);
в корковой - «клетки-няньки»
(стромальные эпителиальные
клетки, обволакивающие
незрелые кортикальные
тимоциты путем эндоцитоза,
образующие многоклеточные
агрегаты и способствующие
их созреванию).

30.

31.

2. Размеры в процессе онтогенеза существенно варьируют:
относительная величина наибольшая у новорожденных, абсолютная –
в период полового созревания, затем постепенно атрофируется,
замещаясь жировой тканью, но не тотально - сохраняются
рудиментарные функционирующие лимфоидные островки.
3. Отсутствуют зародышевые центры.
4. Митозы в 7 раз чаще и преимущественно в корковой области
(малые лимфоциты – тимоциты);
5. Отсутствуют афферентные лимфатические сосуды;
6. Только в тимусе - ретикуло-эпителиальные клетки.
7. Обновление клеток тимуса за 4-6 дней, эмигрирует только 1-25% из
поступивших, которые приобретают толерантность к аутоантигенам
(остальные тимоциты погибают).

32.

Особенности функций:
1. Осуществляются на ранних этапах
онтогенеза;
2. Специфическая секреторная
функция:
А) созревание Т-лимфоцитов при
взаимодействии предшественников с
компонентами тимического
микроокружения;
Б) продукция гормоноподобных
факторов – тимулин, тимозин,
тимопоэтин – способствующие
созреванию внутри и дозреванию
снаружи Т-лимфоцитов;
3. Не принимает прямого участия в
иммунологических реакциях
(гематотимический барьер –
избирательное поступление клетокпредшественников, отсутствие
зародышевых центров, много
плазматических клеток).

33.

Сумка Фабрициуса птиц располагается над задней
частью клоаки, соединена с ней
протоком, снаружи толстый слой
гладкой мускулатуры, внутри – 1520 складок с фолликулами,
наибольшие размеры от 1-2 до 810-нед. возрасте, затем
постепенно атрофируется.
Функции:
1. Определяет созревание Влимфоцитов как первичный
орган (но может синтезировать и
антитела), выживает 5-10%
(устраняются аутореактивные).
2. Секретирует гормон трипептид
бурсин – активирует Влимфоциты.

34.

Лимфатические узлы –
располагаются группами по
ходу лимфатических сосудов в
различных частях тела и
подразделяются: подчелюстные,
околоушные, подколенные,
средостенные, брыжеечные и
т.д.
В вогнутую область входят
лимфососуды, из выпуклой
(ворота органа) - выходят (у
свиней наоборот).
Размеры от 1 мм до 10-12 см и
при антигенной стимуляции
увеличиваются до 15 раз.
Количество: собаки – 60, свиньи
– 190, КРС – 300, лошадь – 8000,
человек - 500-1000.
В кортикальной зоне – Влимфоциты (В-зависимая
область) в паракортикальной – Тлимфоциты (Т-зависимая), в
мозговой – В- и Т-лимфоциты

35.

36.

Функции:
1. Биологические фильтры –
задерживают микробы,
погибшие и опухолевые
клетки, антигены и др.,
которые фрагментируются
фагоцитами, распознаются
клетками системы
иммунитета, индуцируют
формирование иммунного
ответа.
2. Транспортная – малые
лимфоциты из
лимфатической системы в
кровяное русло и обратно –
так система иммунитета
функционирует как единое
целое.
3. Клеточный (преобладает) и
гуморальный иммунный
ответ.

37.

Селезенка – расположена на пути
кровотока из аорты в систему
воротной вены печени. Имеет
только эфферентные
лимфососуды, Т- и В-лимфоциты,
макрофаги, плазматические
клетки.
Функции:
Красная пульпа:
1. Биологический фильтр –
удаление антигенов, старых и
поврежденных клеток в
периферической крови (не
лимфы).
2. Депо крови
3. Вырабатывается эритропоэтин,
развивается эритропоэз, гемолиз.
Белая пульпа:
4. При внутривенной иммунизации
- основная роль в развитии
иммунного ответа и продукции
антител.

38.

Печень
Особенности и функции:
1. Пищеварительная желчеобразование
2. Детоксикационная
3. Обменная
4. В эмбриональный период – функция
кроветворения и лимфопоэза: главный
источник СКК, а формирование
лимфоцитов обеспечивает врожденный
и адаптивный иммунитет.
5. Купферовы клетки мононуклеарные фагоциты –
макрофаги.
6. Лимфоциты поддерживают
состояние иммунологической
толерантности к пищевым продуктам –
лимфоидный барьер для всех
всосавшихся в ЖКТ веществ.
7. Синтез белков острой фазы,
компоненты системы комплемента,
кинины плазмы (брадикинин), глобулины и др.
8. Большая способность к приживлению
аллотрансплантантов

39.

Лимфоидная ткань
слизистых оболочек и
кожи
1. Инактивация антигена
2. Формирование пула Ти В-лимфоцитов
3. Синтез и секреция
цитокинов
4. Развитие иммунного
ответа в виде продукции
иммуноглобулинов –
антител (В-лимфоциты)
или поверхностная
клеточная защита (Тлимфоциты).