Начало >> Статьи >> Архивы >> Основы патологической физиологии

Специфическая иммунная защита - Основы патологической физиологии

Оглавление
Основы патологической физиологии
Основы учения о здоровье, предболезни и болезни
Внутренние причинные факторы
Роль условий в происхождении болезни
Патогенез
Общие механизмы патологических процессов
Формирование симптоматики болезни
Методы патологической физиологии
Барьерные механизмы
Гематоэпителиальные барьеры
Гематолимфатический барьер
Гистогематические барьеры
Циркуляторно-органные барьеры
Параиммунитет
Неспецифическая клеточная защита
Специфическая иммунная защита
Метаболизм антигенов
Антитела
Регуляция антителообразования
Реакции антиген-антитело
Иммунодефициты
Специфическая клеточная защита
Типовые клеточные патологические процессы
Типовые нарушения клеточной защиты
Повреждение клетки
Патохимические проявления повреждения клетки
Повреждение цитоплазматической мембраны
Нарушение трансмембранного транспорта
Нарушение рецепторной функции мембран
Функции органелл в поврежденной клетке
Цитозоль поврежденной клетки
Ядро поврежденной клетки, типовые нарушения
Патологические процессы при общих нарушениях обмена веществ
Типовые нарушения механизма компенсации недостаточности тканевого дыхания
Виды гипоксии
Патофизиологическое обоснование методов повышения устойчивости к гипоксии
Патология углеводного обмена
Дефекты энергетического использования углеводов
Нарушение утилизации моносахаридов
Врожденные нарушения утилизации моносахаридов
Мукополисахаридозы
Типы недостаточности инсулина
Патология жирового обмена
Внутриклеточное метаболизирование транспортных форм липопротеидов
Гиперлипопротеидемии
Ожирение
Патология белкового обмена
Белково-энергетическая недостаточность
Частичное голодание
Недостаточность растепления и всасывания белков в кишечнике
Типовые нарушения синтеза сывороточных белков
Диспротеинемии
Типовые нарушения внутриклеточного обмена белков
Пуриновый обмен
Патология обмена витаминов
Патология обмена витамина C
Патология обмена витамина A
Патология обмена коферментной группа витаминов
Патология обмена гормоноподобной группы витаминов
Патология обмена незаменимых микроэлементов
Марганец, медь
Магний
Молибден, селен, хром, фтор
Типовые нарушения водно-электролитного обмена
Нарушения объемного гомеостаза
Нарушения внеклеточного осмотического гомеостаза
Нарушения внутриклеточного осмотического гомеостаза
Местные нарушения объемного и осмотического гомеостаза
Типовые нарушения обмена кальция
Типовые нарушения обмена фосфора
Типовые нарушения кислотно-основного состояния
Дисфункция буферных систем - нарушения кислотно-основного состояния
Неспецифическое острое воспаление
Соединительная ткань в процессе воспаления
Противовоспалительная защита
Медиаторы воспаления
Системные проявления острого воспаления
Динамика местного острого воспаления
Хроническое воспаление
Лихорадка
Типовые нарушения регенерации
Неспецифическая над клеточная регуляция клеточной регенерации
Специфические регуляторы клеточной регенерации
Малигнизации клеток
Химический канцерогенез
Физический канцерогенез
Вирусный канцерогенез
Особенности малигнизированных клеток
Самозащита малигнизированных клеток
Противоопухолевая защита организма
Опухолевая болезнь
Боль
Рецепторы болевой чувствительности
Проводящие пути боли
Антиноцицептивная система
Специфическая рецепция опиоидных пептидов
Механизмы действия опиоидных пептидов в ЦНС
Опосредованное действие опиоидных пептидов
Острая боль
Хроническая боль
Стресс
Острый физиологический стресс
Хронический физиологический стресс
Патологический стресс
Типовые нарушения иммунитета
Атопия
Тестирование гиперчувствительности немедленного типа, иммунная аутоагрессия
Болезни иммунных комплексов
Гиперчувствительность замедленного типа
Трансплантационная иммунопатология
Инфекционный процесс
Радиационное повреждение
Повреждающее действие высоких и низких температур
Температурный анализатор
Эфферентные звенья терморегуляции
Типовые нарушения теплового баланса в организме
Ожоговая болезнь
Система крови
Энзимопатические гемолитические анемии
Органические повреждения клеток эритроидного ряда
Экстракорпускулярные гемолитические анемии
Кровопотеря
Возрастные и функциональные изменения эритропоэза
Белая кровь
Нейтрофилы
Эозинофилы
Базофилы
Пул агранулоцитов
Пул лимфоидных клеток
Пул тромбоцитов
Лейкозы
Гемостаз
Противосвертывающая система крови
Фибринолитическая система крови
Нарушения гемостаза
Сердечно-сосудистая система
Нарушения автоматизма сердца
Номотопные аритмии
Гетеротопные аритмии
Сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам неповрежденного сердца - сердечная недостаточность
Адаптация к нагрузкам поврежденного сердца - сердечная недостаточность
Миокардит
Тампонада сердца
Венечное кровообращение
Механизмы повреждения венечных сосудов
Постинфарктные осложнения
Механизмы повреждения сосудистой системы
Механизмы быстрой регуляции артериального давления
Механизмы долгосрочной регуляции артериального давления
Система микроциркуляции
Комбинированные повреждения артериальных сосудов
Алиментарные факторы в патогенезе артериальной гипертензии
Атеросклероз
Нарушения регуляции обмена липопротеидов - атеросклероз
Патология лимфатической системы
Патология венозной системы
Дыхательная система
Нарушения нервной регуляции внешнего дыхания
Дыхательная недостаточность
Бронхиальная астма
Асфиксический синдром
Рестриктивная недостаточность дыхания
Отек легких
Патология плевры
Пищеварение в ротовой полости
Механизмы повреждений слизистой оболочки полости рта
Слюнные железы
Регуляция секреции слюнных желез
Нарушения деятельности слюнных желез
Жевание
Глотание
Пищеварительный транспортный конвейер
Нейроэндокринная регуляция моторной и секреторной функции желудка
Механизмы нарушения пищеварения в желудке
Гастрит
Механизмы язвообразования в желудке
Оперированный желудок
Пищеварение в кишечнике
Иммунная система тонкой кишки
Моторика тонкой кишки
Механизмы нарушения функций тонкой кишки
Острый перитонит
Пищеварение в толстой кишке
Типовые нарушения функции толстой кишки
Поджелудочная железа
Типовые нарушения внешнесекреторной функции поджелудочной железы
Панкреатит
Печень
Защита гепатоцитов
Типовые нарушения функций гепатоцитов
Гепатит
Печеночная недостаточность
Генетические дефекты функций печени, регенерация
Желтуха
Желчевыводящие пути
Структура и функции почек
Типовые повреждения нефрона
Типовые нарушения функций почек
Почечная недостаточность
Мочевыводящие пути
Костная ткань скелета
Регуляция активности остеогенных клеток
Типовые нарушения опорно-двигательного аппарата
Компенсационная перестройка кости
Искусственная активация репаративного остеогенеза
Остеопатии
Артропатии
Типовые нарушения суставов
Артрит
Скелетные мышцы
Адаптация скелетных мышц к режиму работы
Типовые нарушения скелетных мышц
Нарушения нервно-мышечной передачи возбуждения и нейротрофических влияний
Общая характеристика гормонов
Типовые нарушения функций эндокринных клеток
Гипофиз
Эпифиз
Паращитовидные железы
Корковое вещество надпочечников
Щитовидная железа
Женская репродуктивная система
Гормональная дисфункция у женщин
Мужская репродуктивная система
Типовые нарушения функций яичек и придатков
Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы у мужчин
Типовые нарушения функций предстательной железы
Врожденная дисфункция гормональной регуляции репродуктивной функции у мужчин

Специфические системы иммунной защиты обеспечивают восстановление клеточного и внеклеточного гомеостаза организма при повреждениях, ведущих к образованию антигенов. Специфичность иммунного ответа зависит от распознавания антигена и активации пролиферации пулов клеток-эффекторов клеточного и гуморального иммунитета, масса которых у взрослого человека достигает 1,5— 2,0 кг при числе лимфоцитов и плазмоцитов 1010—1011 и числе молекул иммуноглобулинов (Ig) 1018—1019. Специфический иммунитет играет важную роль в поддержании клеточного гомеостаза организма. Стареющие, мутированные и малигнизирующиеся клетки различных органов высвобождают аутоантигены, что приводит к индукции аутоиммунных реакций, облегчающих удаление из организма нежизнеспособных клеток и клеток с изменившимся генотипом. Посредством аутоиммунных реакций поддерживается также иммунный гомеостаз и контролируются пролиферация и дифференцировка лимфогемопоэтических клеток. Внедрение в организм чужеродных агрессивных макромолекул, вирусов, бактерий, обладающих антигенностью и повреждающих ткани, индуцирует развитие иммунных реакций, выступающих в роли мощных средств повышения активности клеточных механизмов защиты.
В формировании клеточных и гуморальных иммунных ответов участвуют Т- и В-лимфоциты и другие виды клеток. Несмотря на различие эффекторных функций, большинство Т-клеток распознают антигенные пептиды, конъюгированные с главным комплексом гистосовместимости, при участии специфических рецепторов. Специфическая иммунная защита является результатом интеграции эффектов антител, антителозависимых цитотоксических клеток и Т-лимфоцитов. Аппарат иммуногенеза сосредоточен в лимфоидной ткани, состоящей из внутреннего и внешнего отделов. Внутренний отдел представлен лимфатическими узлами и селезенкой; они синтезируют антитела, циркулирующие затем в жидких средах организма. Внешний отдел лимфоидной ткани локализован в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, верхних дыхательных путей, мочеполового тракта, ацинарных отделов молочных желез и др. Этот отдел лимфоидной ткани синтезирует антитела, защищающие преимущественно покровные ткани, особенно слизистые. У человека плазматические клетки в слизистых оболочках продуцируют более 96 % секреторного иммуноглобулина типа А, большая часть которого происходит из плазмоцитов слизистой оболочки желудочно- кишечного тракта. Эффективность специфической защиты определяется природой антигена, типом антител и функциональной активностью цитотоксических клеток, а также состоянием параиммунитета.

Антигены

Антигенами являются чужеродные молекулы, способные индуцировать образование антител и специфически с ними реагировать с утратой биологической активности. Антигены состоят из детерминантных групп и белкового носителя. Детерминантные группы — это собственно распознаваемые иммунокомпетентными клетками части антигена и единственные участки молекулы, вступающие в специфическую реакцию с антителами. Детерминантные группы (гаптены) в молекуле антигена представлены тремя видами органических соединений — полисахаридами, гликопротеинами и гликолипидами. Полисахариды входят в состав мембран клеток микробов, соединительнотканных элементов, эпителиоцитов слизистых оболочек и др. Полисахариды могут содержать антигенные детерминанты, состоящие из олигосахаридов (малые сахара, содержащие до 6 моносахаридов), моносахаридов (глюкоза, галактоза, фруктоза, манноза), которые очень часто выступают в роли детерминантных групп. Гликолипиды иммуногенны только в комплексе с белком или другими видами липидов. Они являются мультивалентными структурами, очень слабо реагирующими с антителами. При комплексировании гликолипидов с фосфолипидами или холестерином их иммуногенность может заметно увеличиваться. Природа, число, расположение детерминантных групп на поверхности молекулы комплексируемого белка и их конформационная структура определяют силу иммуногенности антигена.
Антигены подразделяют на экзо- и эндогенные. К экзогенным антигенам относятся бактериальные, вирусные субстраты, фармакологические препараты, продукты жизнедеятельности насекомых, гельминтов и др. Все они вызывают образование антител, реагирующих только с антигеном-индуктором. Однако существуют перекрестно реагирующие антигены — продукты некоторых патогенных бактерий бета-гемолитического А-стрепто- кокка 5-го серотипа и др. Мембрана этого вида стрептококка имеет общие антигены с сарколеммой клеток миокарда, антигенами фибробластов. Другой микроорганизм — Е. coli 086 содержит общие антигены со слизистой оболочкой желудка и кишечника. Перекрестно реагирующие антигены индуцируют образование гетерофильных антител, реагирующих одновременно с антигеном-индуктором и клетками тканей организма, имеющими сходство состава антигенов. Это может повести к развитию вторичных иммунных повреждений — альтерации клеток сердца, суставов, почек, ускорению отторжения аллотрансплантатов и к другим иммунным нарушениям. Эндогенные антигены подразделяют на несколько типов.
Видовые антигены представлены белками сыворотки крови; являются общими для всех сывороточных белков данного вида. Видовые антигены легко денатурируются под воздействием физических факторов (нагревание, охлаждение и др.), комплексируются с химическими веществами, бактериальными, вирусными продуктами, фармакологическими препаратами, в результате чего изменяют свои антигенные свойства.
Органные антигены представляют собой специализированные органные белки, в обычных условиях лишенные контакта с лимфоидной системой из-за наличия гистогематических барьеров. Белки органов поступают в систему циркуляции только после повреждения барьеров. В этом случае индуцируется развитие аутоиммунных процессов соответствующей органной патологии — катаракты хрусталика глаза при дефектах гематоофтальмического барьера и др.
Клеточные антигены объединяют ряд видов антигенности. Мембранные групповые антигены состоят преимущественно из полисахаридов, в меньшей степени из липидов и белков. Структура их одинакова для цитоплазматических мембран всех видов клеток данного организма. У человека к групповым антигенам относятся эритроцитарные антигены системы АВ0, резус-фактор, в состав которых входят сильно разветвленные олигосахариды, содержащие фруктозу. Групповые антигены постоянно выделяются из организма со слюной и другими экскретами.
Антигены гистосовместимости участвуют в распознавании антигенов, индукции иммунного ответа, кооперации клеток иммунной системы и уничтожении чужеродных продуктов в организме. Антигены главного комплекса гистосовместимости (ГКГ) представлены полипептидами и/или гликопротеинами цитоплазматической мембраны клеток. Антигены ГКГ обладают высокой иммуногенностью. Они универсальны, так как экспрессируются на мембране клеток почти всех органов и тканей. Антигены ГКГ определяют развитие реакций трансплантационного иммунитета, формирование специфичности Т-лимфоцитов, регуляцию уровня иммунных реакций в ответ на антигенное раздражение. У человека синтез антигенов ГКГ, некоторых компонентов комплемента, антител и отдельных ферментов контролируется разными генами, локализованными в коротком плече 6-й хромосомы.
Антигены ГКГ подразделяют на ряд классов, выполняющих разные функции в генезе иммунных реакций в организме.

  1. класс генов имеют ядросодержащие клетки организма. При участии этого класса генов синтезируется 1-й вид антигенов ГКГ. Он состоит из двух разных по длине полипептидных цепочек, связанных между собой нековалентно. Короткая полипептидная цепочка с мол. м. 12 кДа представляет собой поверхностный белок бета-2-микроглобулин. Длинная полипептидная цепочка с мол. м. 46 кДа является трансмембранным белком, обладающим антигенными детерминантами для аллелей трех лоскутов антигенов ГКГ — HLA-A, HLA-B и HLA-C (HLA — англ, human leukocyte antigen). Все аллели кодоминантны. Первый вид антигенов ГКГ распознается цитотоксическими клетками, при его участии происходит узнавание и затем элиминация поврежденных (вирус-инфицированных и др.) клеток. Специфические HLA-антигены существуют только в форме клеточно-поверхностных субстанций, в растворенном виде они могут содержаться в сыворотке крови. Сцепление образования HLA-антигенов с синтезом компонентов комплемента С2 и С4 придает ему свойство усиливать цитотоксичность макрофагов и активировать плазминоген.
  2. класс генов сосредоточен преимущественно в клетках иммунной системы — в макрофагах, дендритных клетках, В- и Т-лимфоцитах, эндотелиоцитах. При участии гена HLA-D синтезируются антигены ГКГ 2-го вида, состоящие их двух нековалентно связанных гликопротеидов. Оба гликопротеида являются трансмембранными белками. Антигены ГКГ 2-го вида играют ключевую роль в распознавании и презентации антигенов Т-хелперами, кооперации клеток иммунной системы.
  3. класс генов локализован в клетках, синтезирующих некоторые компоненты комплемента. Он кодирует синтез компонентов комплемента С2, С4 и проактиватора СЗ, обеспечивает антителозависимый цитолиз и активирует антителозависимый фагоцитоз.
  4. класс генов контролирует синтез ферментов, сцепленных с главным комплексом гистосовместимости (два аллельных варианта глиоксалазы эритроцитов и др.);

Ir-гены, тесно сцепленные с локусом гистосовместимости, проявляют свое действие только на уровне Т-лимфоцитов, модулируя их активность в специфических иммунных реакциях;
Yн-гены контролируют функцию В-лимфоцитов, синтез легких и тяжелых цепей иммуноглобулинов. Продукты, синтезированные под контролем этих генов, регулируют взаимодействие клеток в иммунном ответе (хелперные и супрессорные Т-клетки, специфичность клонов Т-лимфоцитов, подвергающихся стимуляции под влиянием антигенов).
Цитоплазматические антигены представляют собой макромолекулы микросом, митохондрий и других органелл, высвобождаемые клеткой при разрушении.
Ядерные антигены представлены продуктами распада ядер необратимо поврежденных клеток (ДНК, РНК, гистоны, рибонуклеопротеины и др.).
Ксенонеоантигены — макромолекулярные экскреты, высвобождаемые во внешнюю среду клетками, инфицированными ДНК-вирусами.

Конкуренция антигенов

При проникновении в организм смеси антигенов иммунные ответы на них имеют существенные различия, так как возникает межмолекулярная и внутримолекулярная конкуренций. Межмолекулярная конкуренция заключается в угнетении иммунного ответа на антигены, вводимые в организм на фоне предварительной иммунизации другим антигеном. В основе ингибирования ответа на последующее внедрение другого антигена лежат активация специфических и неспецифических Т-супрессоров и высвобождение ими лимфокинов, индуцирующих у макрофагов супрессорную активность при контакте с предшествующим антигеном. Поэтому при последовательном введении разных антигенов возникает прогрессирующее уменьшение образования антител. В патогенезе инфекций этот вид антигенной конкуренции имеет прямое отношение к механизму возникновения суперинфекции. Внутримолекулярная конкуренция связана с наличием разных типов детерминантных групп на одном белке-носителе. Это ведет к возникновению «соревнования» антиген-представляющих клеток и В-лимфоцитов разной степени специфичности за узнавание антигена с неоднородными детерминантными группами, что может значительно снижать селективность иммунного ответа.

Пути поступления антигенов в организм

Экзогенные антигены поступают во внутренние среды преимущественно через покровные ткани.

Кожные покровы проницаемы для жирорастворимых продуктов, способных комплексироваться с белками и тем самым превращаться в антигены. При механических, термических, химических и радиационных поражениях кожа теряет барьерные свойства и через нее начинают легко проникать разнообразные по происхождению антигены.
Желудочно-кишечный тракт у детей раннего постнатального периода имеет высокую физиологическую проницаемость для антигенов из-за недоразвития кишечного барьера. У детей этого возраста могут легко всасываться из химуса белки, не утратившие антигенной специфичности (белки коровьего молока, растительные белки и др.). Поэтому в раннем постнатальном периоде при искусственном вскармливании, как правило, нарушается иммунная реактивность и возникают различные осложнения, связанные с питанием (диатезы и др.). У детей позднего постнатального периода и у взрослых через интактный кишечный барьер путем трансцеллюлярного эндоцитоза проникает лишь небольшое количество чужеродных белков, в основном микробного происхождения. Это является физиологическим процессом, необходимым для активации субэпителиальной лимфоидной ткани и адекватного образования антител. Дефицит всасывания чужеродных белков выступает в роли фактора риска, способствующего развитию недостаточности иммуногенной способности организма. В то же время чрезмерное усиление всасывания является фактором риска, облегчающим возникновение воспалительных заболеваний кишечника и пищевой аллергии. Через интактный кишечный барьер легко проникают вирусы бешенства, клещевого энцефалита, бактериальные нейротоксины (ботулизм). Повреждение слизистой оболочки кишечника значительно увеличивает адсорбцию чужеродных белков химуса на цитоплазматической мембране. Подвергаясь эндоцитозу, они не расщепляются полностью в фаголизосомах, сохраняют антигенные детерминанты и в таком виде проникают в лимфу и кровь. Это ведет к продукции специфических антител и к заболеванию (пищевая аллергия).
Слизистая оболочка дыхательных путей в интактном состоянии легко проницаема для ряда патогенных вирусов (грипп и др.), бактериальных токсинов (ботулизм) и микроорганизмов (чума и др.). Проницаемость слизистой оболочки для антигенов резко возрастает при нарушениях механической защиты, угнетении защитных рефлексов (чихательных, кашлевых), ослаблении параиммунитета и специфического иммунитета.
Экзогенные антигены могут проникать в организм парентеральным путем, минуя покровные ткани (парентеральные инъекции антигенсодержащих лечебных препаратов, внедрение антигенных субстанций при укусах насекомых, ядовитых животных).
Эндогенные антигены органов, обладающих мощными барьерами, могут проникать в жидкие среды и контактировать с лимфоидной тканью лишь при повреждении барьерных структур. В других случаях эндогенные антигены образуются при: а) нарушении белкового синтеза в клетках и экзоцитозе неадекватных по составу белков в жидкие среды; б) при денатурации клеточных и внеклеточных белков под воздействием физических факторов; в) при комплексировании с инородными химическими соединениями.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »