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

Метаболизм антигенов - 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

Растворенные в плазме крови антигены из сосудистой системы частично проникают в секреты и в их составе удаляются из организма железами внешней секреции (слюнные, потовые, кишечные) и с мочой. При заболеваниях размеры пор в капиллярах выделительных органов увеличиваются, что усиливает фильтрацию из крови всех макромолекул, в том числе антигенов. В этих условиях значительно возрастает удаление из организма антигенов с экскретами (выделительный иммунитет). Взаимодействуя с рецепторами цитоплазматической мембраны, растворенные в плазме антигены фиксируются клетками и подвергаются эндоцитозу, после чего депонируются в клетках в виде «малых» лизосом, где длительное время сохраняют свои антигенные свойства. Из малых лизосом антигены постепенно высвобождаются в жидкие среды и тем самым удлиняют период антигенной стимуляции лимфоидных органов и антиген представляющих клеток. Часть антигенов, растворенных в плазме крови, ультрафагоцитируются микрофагами и фиксированными макрофагами. В фаголизосомах этих клеток антигены обычно перевариваются до конечных продуктов. И наконец, часть антигенов подвергается неполному перевариванию в антиген-представляющих клетках — дендритных клетках селезенки, лимфатических узлов, Ia-несущих макрофагах и фибробластах, Т-хелперах, активированных В-лимфоцитах, клетках Лангерганса кожи.

Продукты неполного переваривания антигенов являются необходимыми субстратами для формирования наиболее характерных признаков иммунного ответа — специфичности и образования клеток памяти на антигенную стимуляцию, на поверхности цитоплазматической мембраны которых экспрессированы первичные структуры вариантной цепи ГКГ второго класса. Эти структуры являются генетически детерминированными молекулами, необходимыми для генерации оптимального иммунного ответа на данный антиген.
Антителообразованию предшествует антигенное распознавание (процессинг) в антиген-представляющих клетках. Внеклеточные антигены поступают в эти клетки путем эндоцитоза, внутриклеточные антигены (вирусные и др.) в них сразу подвергаются обработке в цитозоле. Цитозольный и эндосомальный процессинги заключаются в ограниченном протеолизе антигенов и во взаимодействии пептидного антигена с молекулами ГКГ второго класса с образованием сложного пептида, способного реагировать с CD-4-позитивными Т-хелперами. Сложный пептидный комплекс экспрессируется на поверхности цитоплазматической мембраны антиген-представляющих клеток и служит мишенью для Т-хелперов. Внутриклеточные антигены в цитозоле подвергаются частичному протеолизу, после чего они связываются с молекулами ГКГ первого класса в эндоплазматической сети, поступают в аппарат Гольджи, затем перемещаются на поверхность цитолеммы, где распознаются Т-хелперами, а также Т-киллерами. Для индукции Т-лимфоцитзависимых ответов необходим прямой физический контакт между Т-лимфоцитами и антиген-представлящими клетками. В антителогенезе участвуют только зрелые Т-лимфоциты. Эти клетки образуются в результате проникновения и взаимодействия стволовых клеток костного мозга с ретикулярными клетками тимуса. Вначале вне зависимости от антигенов формируются незрелые Т-лимфоциты, которые поступают в кровоток, колонизируют селезенку, лимфатические узлы, где созревают под воздействием тимических гормонов, приобретают антиген-распознающие рецепторы на цитоплазматической мембране. Зрелые Т-лимфоциты формируют долгоживущую (у человека до 9—12 мес) рециркулирующую популяцию клеток, которая составляет 70— 80 % от всей массы циркулирующих в крови лимфоцитов. Рецепторы зрелых Т-лимфоцитов несут идиопатические детерминанты для рецепторов В-лимфоцитов. Связующий антиген участок Т-лимфоцита кодируется генами, локализованными в области Y-генов иммуногенов.
Связывание лигандов антиген-представляющих клеток с рецепторами Т-хелперов (CD- 4) в течение нескольких секунд приводит к их возбуждению, характеризующемуся гидролизом фосфолипазой фосфатидил-инозитол- 4,5-дифосфата с образованием диацилглицерина и инозитол-1,4,5-трифосфата. Под воздействием этих продуктов увеличивается содержание внутриклеточного кальция и активируется протеинкиназа, стимулирующая фосфорилирование белков. В этих условиях активируется функция ионных насосов, возникает деполяризация цитоплазматической мембраны, изменяется pH цитозоля в результате усиления деятельности Nа+/Н+-антипортерной системы, возрастает содержание цАМФ и цГМФ. Стимулированный Т-хелпер образует рецепторы, которые по аминокислотному составу и структуре становятся специфичными для данного антигена. Далее активация Т-лимфоцитов включает две фазы — пролиферацию и дифференцировку. В период пролиферативной фазы образуется многочисленный клон клеток с рецепторами, идентичными таковым в материнской клетке. Лимфоциты пролиферируют каждые 12 ч, и за 6 сут из одной клетки может образоваться до 4000 клеток. В стадии дифференцировки Т-лимфоциты синтезируют гуморальные факторы (интерлейкин-2 и др.) и приобретают способность к экзоцитозу. При активации Т-хелперы уже через 2 ч (пик — 4—6 ч), высвобождая интерлейкин-2, индуцируют пролиферацию Т-лимфоцитов и вхождение В-лимфоцитов в митотический цикл: G0 -» G1. Это быстро повышает количество антиген-стимулированных Т-хелперов, которые в свою очередь усиленно высвобождают гамма-интерферон и повышают его концентрацию в плазме крови. Под воздействием гамма-интерферона в антиген- представляющих клетках возрастают экспрессия антигенов ГКГ второго класса и образование иммуногенных комплексов. Т-хелперы, создавая кооперацию Т- и В-лимфоцитов, формируют эффекторный аппарат специфического клеточного и гуморального иммунитета.
В-лимфоциты происходят из плюрипотентных кроветворных клеток. При созревании они переходят в В-коммитированные клетки — пре-В-лимфоцит-предшественники. Эти клетки синтезируют только иммуноглобулины класса М. Проникая в пейеровы бляшки, В-коммитированные клетки в них инкубируются, созревают и превращаются в зрелые формы. Связывание нативного антигена с цитоплазматической мембраной В-коммитированных клеток ведет к созданию толерантности к данному антигену. Зрелые В-лимфоциты представляют собой долгоживущую популяцию клеток, циркулирующих в крови.

Схема 3. Взаимодействие микрофага с Т-лимфоцитом

На цитоплазматической мембране В-лимфоцитов локализованы антигенные рецепторы иммуноглобулиновой природы, представленные главным образом тяжелыми тау-цепями мономерных иммуноглобулинов классов М и D. Антигенные рецепторы в В-лимфоцитах постоянно синтезируются и выводятся в жидкие среды вместе с фрагментами цитоплазматических мембран. Сбрасываемые комплексы в жидких средах имеют период полураспада 4—5 ч. Антигены, взаимодействующие с рецепторами В-лимфоцитов, подвергаются эндоцитозу. В цитоплазме они частично расщепляются в фаголизосомах. Часть преобразованного антигена в ассоциации со вторым классом главного комплекса гистосовместимости экспрессируется на поверхность В-лимфоцита. В-лимфоциты имеют также рецепторы для связывания Fc-фрагмента антител класса G, которые обеспечивают фиксацию на поверхности цитоплазматической мембраны комплексов антиген—антитело. Кроме того, В-лимфоцит содержит общие для всех В-клеток рецепторы для компонента С'3-комплемента, что позволяет ему связывать комплексы антиген—антитело с компонентом С'3-комплемента. Однако наиболее сильными стимуляторами В-клеток являются возбужденные антиген-представляющие клетки и Т-хелперы.
Активация В-лимфоцита начинается с воздействия интерлейкинов 4, 5, 6 совместно с антигеном на специфические рецепторы цитоплазматической мембраны, где и происходит распознавание антигена в совокупности с антигенами класса II главного комплекса гистосовместимости (иммуноглобулиновые рецепторы В-лимфоцитов играют пассивную роль при связывании антигена). Активированные В-лимфоциты выводятся из системы циркуляции, оседают в лимфатических узлах и других лимфоидных образованиях. Там клетки переходят из фазы G0 в фазу G1 митотического цикла. Индукция бласттрансформации (тиражирование клеток) резко повышает число стимулированных В-лимфоцитов. Однако дочерние клетки утрачивают способность к воспроизведению из-за экспрессии специфических рецепторов к фактору созревания (интерлейкин-2) Т-лимфоцитов-хелперов. Взаимодействие бластных форм В-лимфоцитов с фактором созревания индуцирует процесс дифференцировки и превращения бластных форм в плазмоциты, секретирующие иммуноглобулины соответствующих классов (схема 3). Плазматические клетки (у человека период их жизни около 35 сут) образуют иммуноглобулины путем предварительного синтеза из аминокислот двух тяжелых и двух легких цепей отдельными полирибосомами мембран эндоплазматической сети. Затем происходит сборка антитела за счет сшивки двух легких и двух тяжелых цепей бисульфидными мостиками после отсоединения полипептидных цепей от полирибосом. Легкие цепи содержат по одной детерминантной группе, они ответственны за специфическое связывание с детерминантными группами антигена. Тяжелые цепи определяют способность антитела фиксироваться на клетках-мишенях, а при взаимодействии антитела с антигенами — осуществлять типовые иммунологические реакции (преципитацию, агглютинацию, лизис и др.). В начале образования антител включается механизм положительной обратной связи, в основе которой лежит связывание комплексов антиген—антитело на поверхности антигенпрезентирующих клеток. В этом случае возникает ферментативное отщепление участка Fc от антитела — короткоживущего высокоспецифичного регуляторного пептида — стимулятора пролиферации В-лимфоцитов, антителосинтезирующей способности плазмоцитов и активатора продукции Т-лимфоцитами фактора, усиливающего функцию активированных Т-лимфоцитов. В совокупности эти процессы заметно усиливают становление гуморального и клеточного специфического иммунитета.



 
« Основы иммунологии (Ярилин)   Основы педиатрии »