Теории иммунитета. Клонально-селекционная теория Ф. Бернета

Иммунитет – это способ защиты организма от генетически чужеродных веществ – антигенов экзогенного и эндогенного происхождения, направленный на поддержание и сохранение гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, биологической (антигенной)индивидуальности каждого организма и вида в целом.

Различают несколько основных видов иммунитета.

Теория иммунитета Мечникова - теория, согласно которой решающая роль в антибактериальном иммунитете принадлежит фагоцитозу.

Теория иммунитета Эрлиха — одна из первых теорий антителообразования, согласно которой у клеток имеются антигенспецифические рецепторы, высвобождающиеся в качестве антител под действием антигена.

Также есть ещё некоторые теории.

Теория иммунитета Безредки - теория, объясняющая защиту организма от ряда инфекционных болезней возникновением специфической местной невосприимчивости клеток к возбудителям.

Инструктивные теории иммунитета — общее название теорий антителообразования, согласно которым ведущая роль в иммунном ответе отводится антигену, прямо участвующему в качестве матрицы при формировании специфической конфигурации антидетерминанты либо выступающему в качестве фактора, направленно изменяющего биосинтез иммуноглобулинов плазматическими клетками.

КЛОНАЛЬНО-СЕЛЕКЦИОННАЯ ТЕОРИЯ (теория Бернста) - теория, согласно которой в организме возникают клоны клеток, иммунокомпетентных в отношении различных антигенов; антиген избирательно контактирует с соответствующим клоном, стимулируя выработку им антител.

Данная теория была разработана Франком Берне (Frank MacFarlane Burnet, 1899-1985) для объяснения функционирования иммунной системы.

Предпосылки возникновения. Иммунный ответ должна определять огромное число антигенов. Поэтому человеческий организм должен синтезировать сотни тысяч, а возможно, даже миллионы молекул антител с различными опознавательными областями. Понятно, что у нас не может быть такого огромного количества лимфоцитов, синтезирующих необходимое количество антител каждой определенной специфичности. Как же тогда это происходит?

Основные положения теории

Клонально-селекционная теория утверждает:

● Антитела и лимфоциты с необходимой специфичностью уже существуют в организме до первого контакта с антигеном.

● Лимфоциты, участвующие в иммунном ответе, имеют антигенспецифични рецепторы на поверхности своих мембран. В случае B-лимфоцитов рецепторами являются молекулы той же специфичности, что и антитела, лимфоциты впоследствии продуцируют и выделяют.

● Каждый лимфоцит несет на своей поверхности рецепторы только одной специфичности.

● Лимфоциты, сенсибилизированные антигеном, проходят несколько стадий пролиферации и формируют большое количество клонов плазматических клеток. Плазматические клетки синтезуватимуть антитела только той специфичности, на которую был запрограммирован лимфоцит-предшественник. Сигналами к пролиферации служат цитокины, выделяемые другими клетками. Лимфоциты могут сами начать выделять цитокины.

Благодаря этому механизму клональной селекции антитела могут накапливаться в достаточно высокой концентрации, чтобы эффективно бороться с инфекцией.

Подобный же механизм существует для селекции антигенспецифичних T-лимфоцитов!

Пролиферирующих клонов необходимо время для образования достаточного количества клеток. Вот почему проходит обычно несколько дней после контакта с антигеном, прежде чем в сыворотке крови обнаруживаются антитела. Поскольку эти антитела образовались в результате антигенной действия, мы говорим о приобретенной иммунный ответ.

Интенсивность ответа, осуществляется популяцией лимфоцитов (те что уже контактировали с антигеном), растет, главным образом, за счет увеличения клеток, способных воспринимать антигенный стимул. При этом должна существовать комбинация механизмов, включающих хранение антигена, существование популяции лимфоцитов и постоянную поддержку отдельных клонов клеток, что и приводит к способности иммунной системы запоминать (приобретенного иммунитета).

Один из наиболее эффективных контролирующих механизмов заключается в том, что продукт реакции одновременно служит ее ингибитором. Именно этот тип отрицательной обратной связи имеет место при образовании антител.

2. Строение и функции отд классов иммуноглобулинов, их роль в им реакциях. Первичный и вторичный иммунный ответ.

Иммуноглобулины человека имеют несколько основных классов и подклассов (изотипов), обозначаемых как IgM, IgG (1,2,3,4), IgA (1,2), IgD, IgE. Они отличаются друг от друга по структуре тяжелых цепей, которые соответственно обозначают греч буквами µ,ɣ,α,β,е.

Начало функционирования костного мозга приходится на 11-12 неделю внутриутробного периода. На ранних стадиях онтогенеза первым на мембране В-лимфоцитов появляется IgM, затем начинает выявляться IgD, а после него IgG, IgE, IgA.

Свойства IgM:

· Обнаруживается внутри сосудистого русла;

· Является главным иммуноглобулином первичного иммунного ответа;

· К этому классу относятся Ат к групповым Аг системы АВ0 крови;

· Наличие IgM к Аг конкретного возбудителя указывает на острый инфекционный процесс;

· Это основной класс, синтезируемый у новорожденных и младенцев.

Свойства IgG:

· Обнаруживается в крови, лимфе, внесосудистых жидкостях организма;

· Единственный класс, который проникает через плаценту и обеспечивает пассивный иммунитет плода;

· Участвует в связывании и активации комплемента по классическому пути;

· Вырабатывается на поздних этапах иммунного ответа и является основным при вторичном иммунном ответе;

· Высокие титры IgG указывают на то, что организм находится на стадии выздоровления или конкретное заболевание перенесено недавно.

Свойства IgA:

a) Сывороточный:

· Защищает слизистые оболочки ЖКТ и респираторного тракта от проникновения микроорганизмов;

· Нейтрализует энетеротоксин;

· Активирует комплемент и фагоцитоз;

· Участвует в местном иммунитете;

· Играет основную роль в иммунной защите вскармливаемых грудью детей от кишечных инфекций.

b) Секреторный находятся в секретах биологических жидкостей (слезы, молоко, секрет клеток кишечника).

Свойства IgD:

· Имеется на поверхности В-лимфоцитов;

· Участвует в развитии местного иммунитета;

· Участвует в дифференцировке В-клеток;

· Обладает антивирусной активностью;

· Участвует в аутоиммунных процессах

Строение IgE:

· IgE имеет существенное значение в развитии антигельминтозного иммунитета;

· IgE защищает участки тела, подверженные травматическим повреждениям и микробной атаке. Инициирует острое воспаление;

· Присутствует в малых количествах в сыворотке, связывается с тучными клетками;

· При контакте с аллергеном образуется комплекс: Аг+IgE+тучная клетка;

· Дегрануляция тучной клетки при образовании комплекса способствует появлению в крови БАВ (гистамин), которые и вызывают аллергические реакции.

Строение и функции отдельных классов. Иммуноглобулины, или антитела-это продукты гуморального иммунного ответа, они представляют собой глобулины, специфически реагирующие с антигеном, вызвавшим их образование. IgG вырабся как при первичном, так и вторичном иммун ответе. обладают максим способн проникать в ткани, поэтому они наиболее эффективно связывают и удаляют антигены. выделяют 4 подкласса IgG, Подклассы IgG различ по способности связывать комплемент и активир его по альтернат пути, связыв с рецептором к Fc-фрагменту IgG на разных типах клеток IgM выраб при первич иммун ответе.Пентамерная молекула состоит из 5 мономерных молекул,связ дисульф мостиками и J-цепью. не проникают через плаценту.он эффективно связывают комплемент и активируют его по классич пути. к этому классу Ig относятся— естественные антитела к эритроцитарным антигенам A и B. IgA — основной Ig слиз, содержится также в крови. В слиз в виде димеров, в сыворотке —мономеров, димеров и тримеров. Димерный IgA сод секрет компонент, кот обеспеч проник молекулы через эпителий.. IgD в сыворотке в очень низкой концентрации, функции его неизвестны. IgD на поверхности B-лимфоцитов вып функции антигенраспозн рецепторов. IgE. концентрация IgE возрастает при аллерг реакциях немедл типа. При связывании IgE, фиксированных на мембранах тучных клеток или базофилов, с антигеном происходит высвобождение медиаторов воспаления.

Первичный иммунный ответ Появлению антител (АТ) предшествует латентный период продолжительностью 3~5 сут. В это время происходит распознавание Аг и образование клонов плазматических клеток. Затем наступает логарифмическая фаза, соответствующая поступлению антител (АТ) в кровь; её продолжительность — 7-15 сут. Постепенно титры антител (АТ) достигают пика и наступает стационарная фаза, продолжительностью 15-30 сут. Её сменяет фаза снижения титров AT, длящаяся 1-6 мес. В основу пролиферации клеток-продуцентов AT заложен принцип селекции. В динамике антителообразования титры высокоаффинных AT постепенно нарастают: после иммунизации аффинность AT к Аг постоянно увеличивается. Первоначально образуются IgM, но постепенно их образование уменьшается и начинает преобладать синтез IgG. Так как переключение синтезов от IgM к IgG не меняет идиотипа AT (то есть его специфичность по отношению к конкретному Аг), то оно не связано с клональной селекцией. Особенности первичного ответа — низкая скорость антитело -образования и появление сравнительно невысоких титров AT. Вторичный иммунный ответ После антигенной стимуляции часть В- и Т-лимфоцитов циркулирует в виде клеток памяти. Особенности вторичного иммунного ответа — высокая скорость антителообразования, появление максимальных титров антител (АТ) и длительное (иногда многолетнее) их циркулирование. Основные характеристики вторичного имунного ответа: • образование антител (АТ) индуцируется значительно меньшими дозами Аг; • индуктивная фаза сокращается до 5-6 ч; • среди антител (АТ) доминируют IgG с большой аффинностью, пик их образования наступает раньше (3-5 сут); • Антитела (АТ) образуются в более высоких титрах и циркулируют в организме длительное время.