Иммунология. Иммунитет и его виды

1.

ИММУНОЛОГИЯ
Иммунитет и его виды
Московский государственный
медико-стоматологический
университет им. А.И. Евдокимова
Иммунная система человека
Антиген
Кафедра микробиологии,
вирусологии и иммунологии
MHC, TCR
2024

2.

ИММУНОЛОГИЯ
Наука, изучающая сложный
комплекс явлений и процессов,
направленных на поддержание
генетически
детерминированной
структурной и функциональной
целостности организма,
постоянство химического и
клеточного состава внутренней
среды организма – гомеостаза
Изучает способы и механизмы защиты от генетически
чужеродных для данного организма антигенов
(независимо от происхождения – микробное, животное,
растительное, другое)
Механизмы иммунитета направлены против антигенов
(могут проникать в организм извне или формироваться
в нём самом)
Система иммунитета направлена на сохранение и
поддержание генетически детерминированной
антигенной индивидуальности каждой особи,
индивидуума

3.

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕДИЦИНСКОЙ
ИММУНОЛОГИИ
Общая
Частная
молекулярная
клеточная
иммунопрофилактика
аллергология
иммуногенетика
иммунохимия
иммуноонкология
иммунопатология
физиология
иммунитета
эволюционная
иммунология
иммунология
репродукции
трансплантационная
иммунология
иммунобиотехнология
иммунофармакология
экологическая
иммунология
клиническая
иммунология

4.

ПЕРИОДЫ РАЗВИТИЯ ИММУНОЛОГИИ
Период протоиммунологии
(античный период – 80-е
годы XIX в)
Период зарождения
экспериментальной и
теоретической иммунологии
(80-е годы XIX в – второе
десятилетие XX в)
Молекулярно-генетический
период (середина XX в –
13.02.24)

5.

ИММУНИТЕТ
Способ защиты организма от живых существ и веществ, несущих на себе признаки
генетически чужеродной информации, который реализуется специализированной
иммунной системой
Способность организма поддерживать свою биологическую индивидуальность путём
распознавания и удаления чужеродных веществ и клеток
Способность организма распознавать вторжение чужеродного материала и
мобилизовать клетки и образуемые ими вещества на более быстрое и эффективное
удаление этого материала

6.

ВИДЫ ИММУНИТЕТА
Врождённый иммунитет
(неспецифическая резистентность)
Приобретённый иммунитет
(адаптивный)
Механические и физиологические факторы
защиты (кожа, СО, слюна, слёзы,
мерцательный эпителий, кислый рН желудка,
ферменты, чихание, выделение токсических
продуктов)
Формы иммунного реагирования
(антителообразование, киллерная функция
лимфоцитов, иммунологическая память,
иммунологическая толерантность, аллергия)
Клеточные и гуморальные факторы защиты
(фагоциты, естественные киллеры (NK),
лизоцим, комплемент, интерфероны, белки
острой фазы, антимикробные пептиды…)
Клеточные и гуморальные факторы
защиты (Т-хелперы, цитотоксические Тлимфоциты, В-лимфоциты, антитела
(иммуноглобулины))

7.

ВРОЖДЁННЫЙ ИММУНИТЕТ
Видовая
невосприимчивость
Обусловлена совокупностью
биологических особенностей
данного вида, приобретённых
в процессе эволюции
Воспаление
Механизмы
запускаются, если
патогенам удаётся
преодолеть первую
линию защиты и
проникнуть во
внутреннюю среду
организма

8.

АДАПТИВНЫЙ ИММУНИТЕТ
Активный иммунитет
Формируется в
процессе активной
реакции, активного
вовлечения в процесс
иммунной системы
при встрече с данным
антигеном
Пассивный иммунитет
Формируется без
участия иммунной
системы организма
при введении
готовых антител

9.

ЕЩЁ КЛАССИФИКАЦИИ!
По направлению действия
По проявлению
Антибактериальный
Общий иммунитет
Антитоксический
Местный иммунитет
Противовирусный и др.

10.

СВОЙСТВА ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
Высокая специфичность
«Двойное
распознавание» антигена
Т-лимфоцитами
Иммунологическая
индивидуальность
Неразборчивость
иммунной системы
Высокая чувствительность
Клональный принцип
организации
Способность к регенерации
Иммунная толерантность
Иммунологическая
память
Регуляторное действие на
другие системы организма
Способность к рециркуляции

11.

ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
Центральные
Периферические
Тимус
Селезёнка
Лимфатические узлы
Костный мозг
Миндалины
Пейеровы бляшки
Неинкапсулированная
лимфоидная ткань
Единичные
лимфоидные
фолликулы
Диффузно распределённые лимфоидные и миелоидные клетки

12.

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ОРГАНЫ ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ
КОСТНЫЙ МОЗГ
Основной орган лимфо- и гемопоэза
Локализуется в губчатом в-ве костей, а именно в
эпифизах трубчатых костей, грудине, рёбрах и т.д.

13.

ТИМУС

14.

ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ ОРГАНЫ ИММУННОЙ
ЗАЩИТЫ

15.

АНТИГЕНЫ
Вещества органической природы или существа, несущие признаки генетически
чужеродной для макроорганизма информации, которые при попадании в организм
распознаются его иммунной системой и вызывают ответные иммунные реакции,
направленные на их устранение
На неорганические вещества антитела не
вырабатываются
Аминокислота не несёт на себе признаки
чужеродности, поэтому АТ на неё не вырабатываются
Полипептидная цепь может нести на себе признаки
чужеродности, поэтому антитела на неё могут вырабатываться

16.

КРИТЕРИИ АНТИГЕННОСТИ ИЛИ
ПРИЗНАКИ АНТИГЕНА
Макромолекулярность
(масса не менее 10005000 Дальтон)
Чужеродность
Жёсткая структура
молекулы, её стабильность
Способность участвовать в
метаболических процессах
организма

17.

СВОЙСТВА АНТИГЕНОВ
Антигенность
Способность молекулы антигена
активировать компоненты
иммунной системы, вызывать
образование антител и
специфически связываться с
антителами
В качестве эпитопа могут выступать
5-7 аминокислот на поверхности
белка, несколько углеводов в
цепочке, липидные структуры,
находящиеся в составе крупной
молекулы
Иммуногенность
Способность антигена вызывать в макроорганизме
специфическую защитную реакцию – иммунный ответ
Специфичность
Способность антигена взаимодействовать со строго
определённым антителом

18.

ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ
ИММУНОГЕННОСТЬ
Молекулярные особенности
антигена
Клиренс антигена в
организме
Реактивность
макроорганизма
природа антигена
Способ введения – перорально,
накожно, внутрикожно,
подкожно, внутримышечно
Наследственный факторы
(генотип)
химический состав
оптическая изомерия
размер и молекулярная масса
пространственная структура
растворимость
Доза антигена
Функциональное состояние
макроорганизма, его
психоэмоциональный и
гормональный фон,
интенсивность обменных
процессов и тд

19.

ВИДЫ АНТИГЕННОЙ СПЕЦИФИЧНОСТИ
Видовая
Групповая
Типовая
Органная
Гетероспецифичность
Стадиоспецифичность
Патологическая
специфичность

20.

АНТИГЕННАЯ МИМИКРИЯ
Наличие общих,
сходных по
строению
антигенов у
микроорганизмов
и человека
Гемолитические стрептококки,
вызывающие ангины, содержат антиген
– М-протеин – общий с антигенами
эндокарда и клубочков почек человека
Подобные
бактериальные АГ
способствуют
образованию АТ,
перекрёстно
реагирующих с
клетками
макроорганизма. В
итоге это приводит к
развитию
ревматоидных
заболеваний,
постстрептококковог
о гломерулонефрита

21.

КЛАССИФИКАЦИЯ АГ ПО
ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ СВОЙСТВАМ
Полноценные
Неполноценные (гаптены)
Белки, комплексы белков с липидами,
углеводами…
Низкомолекулярные в-ва. Полисахариды,
липиды, нуклеиновые кислоты
Обладают антигенностью, иммуногенностью,
специфичностью
Обладают антигенностью и специфичностью,
но не обладают иммуногенностью
Синтетический АГ
состоит из гаптена и
белка-носителя
(шлеппера)

22.

КЛАССИФИКАЦИЯ АГ ПО
ПРОИСХОЖДЕНИЮ
Естественные
антигены
Микроорганизмы, их
токсины и ферменты
Синтетические
антигены
Аутоантигены
Молекулы в-в в составе
собственных клеток, тканей и
органов с изменённой
антигенной структурой
(опухолевые, повреждённые
клетки, заражённые вирусами)

23.

КЛАССИФИКАЦИЯ АГ ПО ГЕНЕТИЧЕСКИМ
ОТНОШЕНИЯМ
Аутоантигены
Изоантигены
Аллоантигены
Ксеногенные
антигены
Антигены
собственного
организма
Общие для
генетически
идентичных
организмов
Общие для
генетически
неродственных
организмов одного
вида
Общие для
организмов
разных видов

24.

МИКРОБНЫЕ АНТИГЕНЫ
Антигены микроорганизмов
(бактерий, вирусов, грибов,
простейших). Могут служить
аллергенами, так как все они
способны вызывать аллергические
реакции
Подразделяются на:
группоспецифические – встречаются у
разных видов одного рода или
семейства
видоспецифические – встречаются у
различных представителей одного
вида
типоспецифические – определяются
серологические варианты (серовары)
внутри одного вида

25.

АНТИГЕНЫ БАКТЕРИЙ
О-антиген
(соматический)
К-антиген
(капсульный)
Н-антиген
(жгутиковый)
Полисахарид,
входит в состав КС
Гр- бактерий,
является составным
компонентом ЛПС,
определяет её
антигенную
специфичность. По
нему различают
серовары бактерий
одного вида
Располагается на
поверхности КС.
Встречается у бактерий,
образующих капсулу.
Чаще состоит из кислых
полисахаридов, но
бывает и из
полипептидных цепей
(бацилла сибирской
язвы). Особый вариант –
Vi-АГ
Локализуется на
локомоторном
аппарате бактерий на жгутиках.
Представляет собой
эпитопы
сократительного белка
флагеллина
Конъюгаты
клеточных стенок
Грам+ бактерий
Вовлечены
пептидогликан,
тейхоевые и
липотейхоевые
кислоты

26.

И ЕЩЁ НЕМНОГО
Растворимые
бактериальные
антигены
Протективные
антигены
Белки экзотоксинов и
экзоферментов
АГ с сильно выраженной
иммуногенностью. Связывание
таких АГ специфическими АТ
практически полностью
инактивирует вирулентные
свойства микроорганизма и
обеспечивает иммунитет к
нему

27.

АНТИГЕНЫ ГРИБОВ
Полисахариды КС (гликаны
с хитином)
Цитоплазматические белки
Обладают иммуностимулирующим,
аллергическим и иммунодепрессиным
действием
Ядерные белки

28.

АНТИГЕНЫ ВИРУСОВ
Капсидные
Суперкапсидные
Оболочечные
Гликопротеидные
Нуклеопротеидные
(сердцевидные)
Для диагностики вирусов
широко применяется
определение вирусных АГ
в крови и др.
биологических жидкостях
Наиболее иммуногенные,
протективные пептиды вирусов
используются для создания
вакцин
Поверхностные
оболочечные
(гемагглютинин,
нейраминидаза вируса
гриппа)

29.

ИНФИЦИРОВАНИЕ
Пути проникновения
инфекционных антигенов
Пути распространения
Через повреждённую
кожу, изредка через
неповреждённую
гематогенный
Через СО рта, носа, глотки,
гортани, дых. путей, ЖКТ,
мочеполовых путей
лимфогенный
по протяжению

30.

АНТИГЕНЫ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
АГ групп крови (аллогенные)
АГ гистосовместимости
(изогенные)
Опухольассоциированные АГ
(органо- и тканеспецифические)

31.

АНТИГЕНЫ ГИСТОСОВМЕСТИМОСТИ
Обнаруживаются на цитоплазматических
мембранах практически всех клеток
макроорганизма
Большая часть из них относится к системе
главного комплекса гистосовместимости
(МНС – major histocompatibility complex)
АГ гистосовместимости играют ключевую
роль в осуществлении специфического
распознавания «свой-чужой» и индукции
приобретённого иммунного ответа

32.

MHC
Гликопротеиды,
прочно связанные
с ЦПМ клеток.
Различают два
основных класса
молекул MHC:
MHC I и MHC II

33.

MHC I КЛАССА
Антигены главного комплекса
гистосовместимости
Тяжёлая полипептидная цепь –
α-цепь
Лёгкая полипептидная цепь –
β2-цепь
Углубление (cleft) для пептида
(8-10 аминокислотных остатков)
формирует α-цепь

34.

MHC I – АГ
Процесс формирования комплекса MHC I – АГ протекает
внутриклеточно непрерывно
Данный комплекс экспрессируется на
поверхности практически всех клеток, кроме
эритроцитов

35.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С Т-КИЛЛЕРОМ
Взаимодействие клетки
организма, на поверхности
которой представлен комплекс
MHC I – АГ, и цитотоксического
Т-лимфоцита (Т-киллера)

36.

MHC II КЛАССА
Антигены главного комплекса
гистосовместимости
Две примерно
одинаковые
полипептидные цепи:
α-цепь и β-цепь
Углубление (cleft) для
пептида (до 30
аминокислотных
остатков) формируют
обе цепи
MHC II класса включает в
себя пептид, захваченный
из внешней среды путём
эндоцитоза и
подвергшийся процессингу
Комплекс MHC II – АГ
экспрессируется на ЦПМ
ограниченного числа
клеток, которые получили
название
антигенпрезентирующие
клетки (АПК). Наиболее
активные АПК –
дендритные клетки, Влимфоциты, макрофаги

37.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
Взаимодействие АПК, на
поверхности которой
представлен комплекс MHC II –
АГ, и Т-хелпера

38.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
КОМПЛЕКСОВ MHC I И II КЛАССОВ

39.

Антигены
микроорганизмов,
взаимодействующие с
MHC II класса и TCR вне
антигенсвязывающей
щели без
предварительного
процессинга
Стрептококковый
М-белок
СУПЕРАНТИГЕНЫ
Некоторые вирусы
(ротавирусы, ЭпштейнаБарра
Способствует развитию воспаления, повреждению
тканей и гибели Т-лимфоцитов с явлениями
иммунодефицита
Стрептококковый
пирогенный
экзотоксин
Стафилококковый энтеротоксин
Стафилококковый токсин синдрома токсического
шока
Стафилококковый эксфолиативный токсин

40.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!