Введение в иммунологию

Введение в иммунологию. История развития. Иммунная система и биологическое равновесие. Клеточный и гуморальный иммунитет.

2слайд. Иммуноло́гия — медико-биологическая наука, изучающая реакции организма на чужеродные структуры (антигены): механизмы этих реакций, их проявления, течение и исход в норме и патологии, а также разрабатывающая методы исследования и лечения.

Основным предметом исследований в иммунологии является познание механизмов формирования специфического иммунного ответа организма ко всем чужеродным и антигенном отношении соединиениям.

Задачи иммунологии:

1. изучение  иммунной системы здорового человека;

2. изучение  роли ИС в патогенезе инфекционных  и неинфекционных заболеваний 

3. разработка  унифицированных и информативных  методов оценки иммунного статуса

4. разработка  новых высокоэффективных иммуноактивных препаратов и оптимальных схем их применения.

3 слайд. Направления иммунологии:

1. Общая иммунология- изучает клеточные и молекулярные основы иммунных реакций, их регуляцию, генетический контроль, а также роль иммунных механизмов в процессах индивидуального развития.
2. Частная иммунология - носит прикладной характер; к основным направлениям ее относятся:

• Клиническая иммунология или иммунопатология — клиническая и лабораторная дисциплина, которая занимается обследованием, диагностикой и лечением больных с заболеваниями или патологическими процессами, развивающимися в результате нарушения иммунных механизмов, а также теми случаями, когда иммунологические манипуляции являются важной частью терапии и/или профилактики.

• Инфекционная иммунология — раздел иммунологии, изучающий иммунный ответ при инфекционных болезнях человека и животных и разрабатывающий методы специфической профилактики, диагностики и лечения этих болезней.
• Неинфекционная иммунология — совокупность разделов иммунологии, изучающих иммунный ответ организма на антигены, не связанные с возбудителями инфекционных и инвазионных болезней, например, на изоантигены, опухолевые антигены и т. д.
• Молекулярная иммунология — раздел иммунологии, изучающий молекулярные механизмы иммунного ответа.
• Радиационная иммунология — раздел иммунологии, изучающий изменения иммунного ответа под воздействием ионизирующих излучений, разрабатывающий методы их использования для подавления трансплантационного иммунитета, методы восстановления системы иммунитета при лучевых поражениях и т. д.
• Иммунология эмбриогенеза или иммунология репродукции — раздел иммунологии и эмбриологии, изучающий процессы становления антигенной структуры тканей и органов в ходе эмбрионального развития и иммунологические взаимоотношения организма матери и плода.
• Иммуноморфология — раздел иммунологии, изучающий клеточные основы иммунитета.
• Иммунохимия — раздел иммунологии, изучающий химические основы иммунного ответа.
• Трансплантационная иммунология изучает иммунную несовместимость тканей, отторжение трансплантатов, условия и способы преодоления несовместимости.

4 слайд. История развития. Выделяют 4 этапа.

1. Древний мир и Средние Века
2. Первые вакцины
3. Иммунологическая революция
4. Прорыв в теоретической иммунологии

5 слайд. 1 эт. Древний мир и Средние Века.

1000 г. до н. э. — первые введения содержимого оспенных папул здоровым людям с целью их защиты от острой формы заболевания (проводились в Китае, а затем распространились в Индию, Европу, Малую Азию, на Кавказ).

1546 г. — выходит книга итальянского врача Джироламо Фракасторо «Зараза», в которой он развивает теорию приобрётенного иммунитета, выдвинутую еще в XI веке Авиценной. Авиценна и Фракасторо полагали, что все болезни вызываются мелкими «семенами», переносимыми от человека к человеку. Разные «семена заразы» имеют различное сродство к разным растениям и животным, а внутри организма — к различным органам и жидкостям тела.

6 слайд. 2 эт. Первые вакцины.

С 1701 вариоляция (прививание от оспы) распространяется в Европу.

В Лондоне в 1746 был открыт специальный госпиталь Святого Панкраса, в котором всем желающим прививали оспу.

В 1796 Эдвард Дженнер опробовал метод прививания людей коровьей оспой, разработал врачебную технику оспопрививания, которую назвал вакцинацией (от лат. vaccus — корова).

7 слайд. 3 эт. Иммунологическая революция

В 1880 г. выходит  статья Луи Пастера о защите кур от холеры путем их иммунизации патогеном со сниженной вирулентностью.

В 1885 г. Пастер успешно испытывает вакцину от бешенства. Эти события знаменуют собой зарождение инфекционной иммунологии и начало эры вакцинации.

В 1890 г. немецкий врач Эмиль фон Беринг совместно с Сибасабуро Китасато разработали метод лечения кровяной сывороткой.

В 1883 г. Мечников сделал первое сообщение по фагоцитарной теории иммунитета. Именно Мечников стоял у истоков познания вопросов клеточного иммунитета. Мечников показал, что в организме человека присутствуют особые амебоидные подвижные клетки — нейтрофилы и макрофаги, которые поглощают и переваривают патогенные микроорганизмы. Именно им он отдавал первичную роль в защите организма.

В 1891 г. Пауль Эрлих разработал теорию иммунной защиты организма. Эрлих заметил, что основным свойством антител является их ярко выраженная специфичность. Пытаясь понять это явление специфичности, Эрлих выдвинул теорию «боковых цепей», в соответствии с которой антитела в виде рецепторов предшествуют на поверхности клеток. Позже эта в целом умозрительная теория подтвердилась с некоторыми изменениями.

В 1900 г. австрийский врач — иммунолог Карл Ландштейнер открыл группы крови человека, за что в 1930 г. был удостоен Нобелевской премии.

В 1904 г. химик Сванте Аррениус доказал обратимость взаимодействия антиген — антитело и заложил основы иммунохимии.

К концу 40х гг. созданием целого набора вакцин против опаснейших инфекционных возбудителей (оспы, бешенства, холеры, чумы, брюшного тифа, желтой лихорадки, дифтерии, столбняка).

8 слайд. 4 эт. Прорыв в теоретической иммунологии

Австралийский вирусолог Фрэнк Макфарлейн Бернет- автор клонально-селективной теории иммунитета и первооткрыватель явления иммунотолерантности, за что в 1960 г. получил Нобелевскую премию.

В 1937 г. - работа по электрофорезу белков крови Арне Тиселиуса, с кот. началось изучение иммуноглобулинов.

В 40х −60х гг. были открыты классы и изотипы иммуноглобулинов.

В 60-е — нач. 80-х гг. — этап выделения гуморальных медиаторов иммунного ответа.

В сер. XX в.- открытие главного комплекса гистосовместимости и законов трансплантации.

В 2011 г. Нобелевскую премию в области физиологии и медицины получил французский иммунолог Жюль Хоффманн за работу «по исследованию активации врожденного иммунитета».

В XXI веке основными задачами иммунологии стали: изучение молекулярных механизмов иммунитета — как врождённого, так и приобретённого, разработка новых вакцин и методов лечения аллергии, иммунодефицитов, онкологических заболеваний.

9 слайд. Иммунитет классифицируют на: Естественный и искусственный. Естественный иммунитет включает врожденный иммунитет (пассивный) и приобретенный активный (после перенесенного заболевания). Искусственный иммунитет включает приобретенный активный после прививки (введение вакцины) и приобретенный пассивный (введение сыворотки).

10 слайд. Врождённый иммунитет обусловлен анатомическими, физиологическими, клеточными или молекулярными особенностями, закрепленными наследственно. Как правило, не имеет строгой специфичности к антигенам, и не обладает памятью о первичном контакте с чужеродным агентом.

Врожденный иммунитет передается по наследству от родителей. Организм получает антитела от матери через плаценту или с материнским молоком. Поэтому часто у детей, находящихся на искусственном вскармливании, ослаблен иммунитет. Они больше подвержены инфекционным заболеваниям и чаще страдают от диабета. Врожденный иммунитет сохраняется всю жизнь, но он может быть преодолен, если дозы заражающего агента увеличатся или ослабеют защитные функции организма.

Приобретенная иммунная система - это специфическая реакция иммунной системы в ответ на повторное воздействие чужеродных инфекций и характеризующаяся появлением специфических антител и клеток, осуществляющих их выведение (элиминацию). То есть приобретенная иммунная система имеет «память» на прошлые нашествия и способы уничтожения «чужаков». И если организм уже переболел этой болезнью или был провакцинирован, то это при нормальном функционировании иммунной системы защищает его в будущем.

11 слайд. Органы иммунной системы. Иммунная система представлена совокупностью органов и тканей, среди которых принято выделять центральные, где происходит созревание лимфоцитов, и периферические, где находятся зрелые лимфоциты.

12 слайд. К центральным органам иммунной системы относятся тимус и костный мозг, во внутриутробном периоде — также печень.

1. Костный мозг. Все клетки иммунной системы происходят из стволовых клеток костного мозга, которые дифференцируются в лимфоциты, гранулоциты, моноциты, эритроциты и мегакариоциты. В костном мозге происходит раннее, антигеннезависимое, созревание и дифференцировка B-лимфоцитов. Уменьшение количества стволовых клеток и нарушение их дифференцировки приводят к иммунодефицитам.

2. Тимус. В тимусе происходит дифференцировка костномозговых клеток—предшественниц T-лимфоцитов и превращение их в зрелые T-лимфоциты. Часть созревающих T-лимфоцитов направлены против собственных антигенов. В тимусе эти T-лимфоциты погибают. Кроме того, тимус вырабатывает ряд гормонов (например, тимозин), которые регулируют дифференцировку и функции T-лимфоцитов.

13 слайд. Периферические органы иммунной системы — это лимфоузлы, селезенка, лимфатические фолликулы ЖКТ. Эти органы связаны между собой кровеносными и лимфатическими сосудами. Перемещаясь по этим сосудам, лимфоциты получают информацию об антигене и передают ее во все органы иммунной системы.

1. Лимфоузлы — периферические органы иммунной системы, расположенные по ходу лимфатических сосудов. Они задерживают антигены и предотвращают их распространение.

2. Селезенка задерживает и уничтожает антигены, циркулирующие в крови. Лимфоидная ткань селезенки представлена островками белой пульпы, которые имеют фолликулярное строение и разделены на B- и T-зависимые зоны.

3. Лимфатические фолликулы ЖКТ — это миндалины, собственно лимфатические фолликулы и пейеровы бляшки. Лимфатические фолликулы также разделены на B- и T-зависимые зоны. Большое количество лимфоцитов находится также в собственной пластинке слизистой и среди клеток эпителия тонкой и толстой кишки.

14 слайд. Клетки иммунной системы

1. Лимфоциты распознают антиген. Они делятся на B-, T-лимфоциты и нулевые клетки. B-лимфоциты способны вырабатывать антитела к разным антигенам и являются основными эффекторами гуморального иммунитета. От других клеток их можно отличить по наличию иммуноглобулинов на клеточной мембране. T-лимфоциты участвуют в реакциях клеточного иммунитета: аллергических реакциях замедленного типа, реакции отторжения трансплантата и других, обеспечивают противоопухолевый иммунитет. Популяция T-лимфоцитов делится на: T-хелперы, T-киллеры T-супрессоры. Нулевые клетки имеют ряд морфологических особенностей: они несколько крупнее B- и T-лимфоцитов, имеют бобовидное ядро, в их цитоплазме много азурофильных гранул, не образуют клетки памяти.

15 слайд.

2. Фагоциты — мигрируют в очаг воспаления, проникая в ткани сквозь стенки капилляров, поглощают и переваривают антиген.

1. Макрофаги и моноциты. Моноциты - клетки — предшественницы макрофагов, выйдя из костного мозга, в течение нескольких суток циркулируют в крови, а затем мигрируют в ткани. Макрофаги обеспечивают фагоцитоз, переработку и представление антигена T-лимфоцитам. В отличие от B- и T-лимфоцитов, макрофаги и моноциты не способны к специфическому распознаванию антигена.

2. Нейтрофилы. Основная функция— фагоцитоз. Действие нейтрофилов, как и макрофагов, неспецифично.

3. Эозинофилы играют важную роль в защите от гельминтов и простейших. По свойствам эозинофилы сходны с нейтрофилами, но обладают меньшей фагоцитарной активностью.

16 слайд.

3. Базофилы и тучные клетки секретируют медиаторы — гистамин, лейкотриены, простагландины, фактор активации тромбоцитов. Базофилы циркулируют в крови, время их жизни составляет всего несколько суток. Тучные клетки, которых значительно больше, чем базофилов, находятся в тканях. Базофилы и тучные клетки несут на своей поверхности рецепторы и играют важнейшую роль в аллергических реакциях немедленного типа.

17 слайд. Факторы защиты организма: специфические и неспецифические. Несмотря на принципиальное отличие специфических факторов защиты от неспецифических, которое заключается в способности распознавать антиген и сохранять память о нем, функционально они тесно связаны. Так, развитие иммунного ответа невозможно без участия макрофагов, в то же время активность макрофагов регулируется лимфоцитами.

18 слайд. Неспецифические факторы защиты

Противоинфекционную защиту осуществляют:

1) кожа и  слизистые оболочки;  (Неповрежденная кожа и слизистые оболочки являются барьером, препятствующим проникновению микроорганизмов внутрь организма. В результате слущивания эпидермиса удаляются многие транзиторные микроорганизмы. Бактерицидными свойствами обладает секрет потовых и сальных желез. При наличии травм, ожогов кожа формирует входные ворота для инфекции. Секреты, выделяемые слизистыми оболочками, слюнными и пищеварительными железами, слезы смывают микроорганизмы с поверхности слизистых, оказывают бактерицидное действие. )

2) лимфатические  узлы;

3) лизоцим  и другие ферменты полости  рта и ЖКТ; (Лизоцим – белок, содержащийся в тканевых жидкостях, плазме, сыворотке крови, лейкоцитах, материнском молоке и др. Он вызывает лизис бактерий, неактивен в отношении вирусов.)

4) нормальная  микрофлора; (Представители нормальной микрофлоры могут выступать в качестве антагонистов патогенных микроорганизмов, препятствуя их внедрению и размножению.)