10.1. Antigeenid

10.1.1. Üldine informatsioon

Iga makroorganismi eluline tegevus toimub otseses kontaktis talle võõraste rakkude, rakueelsete eluvormide ja üksikute bioorgaaniliste molekulidega. Olles võõrad, on need objektid täis suurt ohtu, kuna need võivad häirida homöostaasi, mõjutada makroorganismi bioloogiliste protsesside kulgu ja isegi põhjustada selle surma. Kokkupuude võõraste bioloogiliste objektidega on immuunsüsteemi varajane ohusignaal, need on omandatud immuunsüsteemi peamised ärritajad ja objektid. Selliseid objekte nimetatakse antigeenid(kreeka keelest. anti- vastu, genos- luua).

Mõiste "antigeen" tänapäevane määratlus on orgaanilise olemusega biopolümeer, mis on makroorganismile geneetiliselt võõras ja mille immuunsüsteem tunneb sellesse sisenedes ära ja põhjustab selle kõrvaldamiseks suunatud immuunreaktsioone. Antigeenide õpetus on võtmetähtsusega makroorganismi immuunkaitse molekulaargeneetiliste mehhanismide põhitõdede mõistmisel, kuna antigeen on immuunvastuse liikumapanev jõud, aga ka immunoteraapia ja immunoprofülaktika põhimõtteid.

Antigeenid on erineva päritoluga. Need on mistahes võõrorganismi loomuliku bioloogilise sünteesi produkt, need võivad tekkida nende enda organismis juba sünteesitud molekulide struktuursete muutuste käigus biolagunemise, nende normaalse biosünteesi katkemise või rakkude geneetilise mutatsiooni käigus. Lisaks võivad antigeenid olla

mis on saadud kunstlikult teadusliku töö tulemusena või sihipärase keemilise sünteesi teel. Kuid igal juhul eristub antigeenimolekul selle makroorganismi suhtes, millesse see on sisenenud, geneetilise võõrpärasuse järgi. Teoreetiliselt võib antigeen olla mis tahes orgaanilise ühendi molekul.

Antigeenid võivad siseneda makroorganismi mitmel viisil: läbi naha või limaskestade, otse keha sisekeskkonda, katteid mööda minnes või selle sees moodustudes. Makroorganismi sisenemisel tunnevad immunokompetentsed rakud ära antigeenid ja põhjustavad mitmesuguste immuunreaktsioonide kaskaadi, mille eesmärk on nende inaktiveerimine, hävitamine ja eemaldamine.

10.1.2. Antigeenide omadused

Antigeenide iseloomulikud omadused on antigeensus, immunogeensus ja spetsiifilisus.

antigeensus- see on antigeenimolekuli potentsiaalne võime aktiveerida immuunsüsteemi komponente ja suhelda spetsiifiliselt immuunfaktoritega (antikehad, efektorlümfotsüütide kloon). Samas ei interakteeru immuunsüsteemi komponendid kogu antigeeni molekuliga, vaid ainult selle väikese pindalaga, mis on nn. antigeenne determinant, või epitoop.

Eristama lineaarne, või järjestikune, antigeensed determinandid, nagu peptiidahela primaarne aminohappejärjestus ja pealiskaudne, või konformatsiooniline, mis paiknevad antigeeni molekuli pinnal ja tulenevad sekundaarsest või kõrgemast konformatsioonist. Antigeeni molekuli lõpus paiknevad terminaalsed epitoobid, ja molekuli keskel keskne. Samuti on olemas sügav, või peidetud, antigeensed determinandid, mis ilmnevad biopolümeeri hävitamisel.

Antigeense determinandi suurus on väike. Selle määravad immuunsusfaktori retseptori osa omadused ja epitoobi struktuur. Näiteks on immunoglobuliini molekuli antigeeni siduv sait võimeline ära tundma lineaarset antigeenset determinanti, mis koosneb 5 aminohappejäägist. Konformatsioonilise determinandi moodustamiseks on vaja 6-12 aminohappejääki. T-killer retseptori aparaat

võõrsuse määramiseks on vaja nanopeptiidi, mis sisaldub MHC klass I koostises, T-helper - 12-25 aminohappejäägist koosnev oligopeptiid kompleksis MHC II klassiga.

Enamiku antigeenide molekulid on üsna suured. Nende struktuuris on määratud palju antigeenseid determinante, mida tunnevad ära erineva spetsiifilisusega antikehad ja lümfotsüütide kloonid. Seetõttu sõltub aine antigeensus antigeensete determinantide olemasolust ja arvust selle molekuli struktuuris.

Kriitiline on epitoobi struktuur ja koostis. Molekuli vähemalt ühe struktuurikomponendi asendamine viib põhimõtteliselt uue antigeense determinandi moodustumiseni. Denatureerimine viib olemasolevate antigeensete determinantide kadumiseni või uute esilekerkimiseni, samuti spetsiifilisuseni.

Võõrus on antigeensuse realiseerumise eeldus. Mõiste "võõras" on suhteline, kuna immunokompetentsed rakud ei suuda otseselt analüüsida võõrast geneetilist koodi, vaid ainult võõrast geneetilisest maatriksist sünteesitud tooteid. Tavaliselt on immuunsüsteem immuunne omaenda biopolümeeride suhtes, kui ta pole omandanud võõrsuse tunnuseid. Lisaks võib teatud patoloogiliste seisundite korral immuunvastuse düsregulatsiooni tagajärjel (vt autoantigeenid, autoantikehad, autoimmuunsus, autoimmuunhaigused) immuunsüsteem tajuda enda biopolümeere võõrastena.

Võõrus on otseses proportsioonis organismi ja antigeenide allika vahelise evolutsioonilise kaugusega. Mida kaugemal on organismid üksteisest taksonoomiliselt eraldatud, seda võõramad ja seega immunogeensemad on nende antigeenid. Võõrus avaldub märgatavalt isegi sama liigi isendite vahel, kuna seroloogiliste reaktsioonide käigus tuvastavad antikehad tõhusalt ära vähemalt ühe aminohappe asendamise.

Samal ajal võivad isegi geneetiliselt mitteseotud olendite või ainete antigeensed determinandid olla teatud sarnasused ja võimelised spetsiifiliselt suhtlema samade immuunsusteguritega. Selliseid antigeene nimetatakse ristreageerivad. Streptokoki, müokardi sarkolemma ja basaalsarkolemma antigeensete determinantide sarnasus

neerumembraanid, Treponema pallidum ja lipiidiekstrakt veiste müokardist, katku tekitajast ja 0 (I) veregrupi inimese erütrotsüütidest. Nimetatakse nähtust, mil üks organism varjab end teise antigeenidega, et kaitsta end immuunsustegurite eest antigeenne mimikri.

10.1.2.1. Immunogeensus

Immunogeensus- antigeeni potentsiaalne võime tekitada makroorganismis spetsiifilist produktiivset reaktsiooni iseenda suhtes. Immunogeensus sõltub kolmest tegurite rühmast: antigeeni molekulaarsetest omadustest, antigeeni kineetikast organismis ja makroorganismi reaktsioonivõimest.

Esimesse tegurite rühma kuuluvad olemus, keemiline koostis, molekulmass, struktuur ja mõned muud omadused.

Loodus antigeen määrab suuresti immunogeensuse. Valkude ja polüsahhariidide immunogeensus on kõige suurem, nukleiinhapetel ja lipiididel aga kõige vähem. Samal ajal on nende kopolümeerid - lipopolüsahhariidid, glükoproteiinid, lipoproteiinid - võimelised immuunsüsteemi piisavalt aktiveerima.

Immunogeensus sõltub teatud määral keemiline koostis antigeeni molekulid. Valguantigeenide puhul on oluline nende aminohappelise koostise mitmekesisus. Ühest aminohappest ehitatud monotoonsed polüpeptiidid praktiliselt ei aktiveeri immuunsüsteemi. Aromaatsete aminohapete, nagu türosiin, trüptofaan, olemasolu valgumolekuli struktuuris suurendab oluliselt immunogeensust.

Antigeenimolekuli struktuurikomponentide optiline isomeeria on oluline. L-aminohapetest valmistatud peptiidid on väga immunogeensed. Seevastu paremale pööravatest aminohapete isomeeridest konstrueeritud polüpeptiidahelal võib olla piiratud immunogeensus, kui seda manustada väikestes annustes.

Immunogeensuse spektris eksisteerib teatav antigeensete determinantide hierarhia: epitoobid erinevad oma võime poolest immuunvastust esile kutsuda. Mõne antigeeniga immuniseerimisel domineerivad reaktsioonid üksikute antigeensete tegurite suhtes. See nähtus on saanud nime immunodominantsus. Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt on see tingitud erinevustest epitoopide afiinsuses antigeeni esitlevate rakkude retseptorite suhtes.

Suure tähtsusega on suurus ja molekulmass antigeen. Väikesed polüpeptiidimolekulid massiga alla 5 kDa on reeglina madala immunogeensed. Immuunvastust esile kutsuma võimeline oligopeptiid peaks koosnema 6–12 aminohappejäägist ja selle molekulmass on umbes 450 D. Peptiidi suuruse suurenemisega suureneb selle immunogeensus, kuid praktikas seda sõltuvust alati ei täheldata . Seega on albumiin võrdse molekulmassiga (umbes 70 kD) tugevam antigeen kui hemoglobiin.

Eksperimentaalselt on tõestatud, et kõrgelt hajutatud kolloidsete antigeenide lahused kutsuvad halvasti esile immuunvastuse. Molekulide ja korpuskulaarsete antigeenide agregaadid – terved rakud (erütrotsüüdid, bakterid jne) on palju suurema immunogeensusega. See on tingitud asjaolust, et korpuskulaarsed ja tugevalt agregeerunud antigeenid on paremini fagotsütoositud kui üksikud molekulid.

Märkimisväärseks osutus ka antigeenimolekuli steeriline stabiilsus. Kui valgud denatureeritakse želatiiniks, kaob immunogeensus koos konformatsioonilise jäikusega. Seetõttu kasutatakse parenteraalseks manustamiseks laialdaselt želatiinilahuseid.

Immunogeensuse oluline tingimus on lahustuvus antigeen. Näiteks kõrgmolekulaarsed ühendid keratiin, melaniin, looduslik siid jne on vees lahustumatud, ei moodusta normaalses olekus kolloidseid lahuseid ega ole immunogeenid. Tänu sellele omadusele kasutatakse kliinilises praktikas elundite ja kudede õmblemisel hobusekarvu, siidi, ketgutit jne.

Teine tegurite rühm on seotud antigeeni kehasse sisenemise ja selle eritumise dünaamikaga. Seega antigeeni immunogeensuse sõltuvus sellest kohad ja tee tema tutvustused, mis on tingitud immuunsüsteemi ehituse iseärasustest antigeeni sekkumiskohtades.

Immuunvastuse tugevus sõltub kogused sissetulev antigeen: mida rohkem seda on, seda tugevam on makroorganismi immuunvastus.

Kolmas rühmühendab tegurid, mis määravad immunogeensuse sõltuvuse makroorganismi seisundist: pärilikkus ja funktsionaalsed omadused. On hästi teada, et tulemus

Immuniseerimise määr on teatud määral seotud indiviidi genotüübiga. On teatud antigeenide suhtes tundlikke ja mittetundlikke loomaliike ja perekondi. Näiteks küülikutel ja rottidel on vähe või puudub vastus teatud bakteriaalsetele antigeenidele, mis võivad meriseal või hiirel esile kutsuda äärmiselt vägivaldse immuunvastuse.

10.1.2.2. Spetsiifilisus

Spetsiifilisus nimetatakse antigeeni võimeks kutsuda esile immuunvastus rangelt määratletud epitoobile. Antigeeni spetsiifilisuse määravad suures osas selle koostises olevate epitoopide omadused.

10.1.3. Antigeenide klassifikatsioon

Individuaalsete iseloomulike omaduste põhjal saab kõiki antigeene klassifitseerida päritolu, olemuse, molekulaarstruktuuri, immunogeensuse astme, võõrsuse astme, aktivatsiooni suuna ja immuunvastuse pakkumise järgi.

Kõrval päritolu Eristage eksogeenseid (kehast väljaspool tekkivaid) ja endogeenseid (keha sees tekkivaid) antigeene. Endogeensete hulgas väärivad erilist tähelepanu auto- ja neoantigeenid. autogeenne antigeenid (self-antigeenid) on oma keha struktuurselt muutumatud antigeenid, mis sünteesitakse organismis füsioloogilistes tingimustes. Tavaliselt on autoantigeenid moodustumise tõttu mitteimmunogeensed immunoloogiline tolerantsus(immuunsus) või nende kättesaamatus kokkupuuteks immuunsusteguritega – need on nn barjäär antigeenid. Kui taluvus on katkenud või bioloogiliste barjääride terviklikkus rikutud (põletik, trauma), hakkavad immuunsüsteemi komponendid reageerima spetsiifiliselt autoantigeenidele, tekitades spetsiifilisi immuunfaktoreid (autoantikehad, autoreaktiivsete lümfotsüütide kloon). neoantigeenid, erinevalt autoantigeenidest tekivad need organismis geneetiliste mutatsioonide või modifikatsioonide tulemusena ja on alati võõrad.

Kõrval olemus: valgu (valgud) ja mittevalgu (polüsahhariidid, lipiidid, lipopolüsahhariidid, nukleiinhapped jne) biopolümeerid.

Kõrval molekulaarne struktuur: kerakujuline (molekul on sfäärilise kujuga) ja fibrillaarne (niidi kuju).

Kõrval immunogeensuse aste: täielik ja mittetäielik. Täielik antigeenidel on väljendunud antigeensus ja immunogeensus – tundliku organismi immuunsüsteem reageerib nende sissetoomisele immuunsusfaktorite tootmisega. Sellistel ainetel on reeglina piisavalt suur molekulmass (üle 10 kDa), suur molekuli (osakeste) suurus gloobuli kujul ja nad interakteeruvad hästi immuunsusfaktoritega.

Defektne antigeenid või haptens(termini pakkus välja K. Landsteiner), neil on antigeensus – nad on võimelised spetsiifiliselt interakteeruma valmis immuunsusfaktoritega (antikehad, lümfotsüüdid), kuid ei ole normaalsetes tingimustes manustamisel võimelised esile kutsuma organismis immuunvastust. Enamasti on hapteenid madala molekulmassiga ühendid (molekulmass alla 10 kDa).

Kui hapteeni molekuli kunstlikult suurendada – ühendada tugeva sidemega piisavalt suure valgu molekuliga, on võimalik panna makroorganismi immuunsüsteem hapteenile kui täisväärtuslikule antigeenile spetsiifiliselt reageerima ja välja arendada immuunsusfaktorid. Kandjavalgu molekuli nimetatakse Schlepper(traktor). Sel juhul määrab konjugaadi molekuli koostise spetsiifilisuse hapteeniosa ja immunogeensuse määrab kandevalk. Kasutades immuniseerimiseks konjugaate, saadakse hormoonide, ravimite ja muude madala immunogeensusega ühendite antikehad.

Kõrval võõrsuse aste: kseno-, allo- ja isoantigeenid. ksenogeenne antigeenid (või heteroloogsed) - ühised organismidele evolutsioonilise arengu eri staadiumides, näiteks kuuluvad erinevatesse perekondadesse ja liikidesse. Esimest korda märkis D. Forsman (1911) mitmete antigeenide ühist nähtust eri liiki loomadel. Kui jänest immuniseeriti merisea elundite suspensiooniga, sai teadlane immuunseerumi, mis oli võimeline interakteeruma jäära erütrotsüütidega. Hiljem leiti, et meriseal ja lammastel on mitmeid struktuurilt sarnaseid antigeenseid determinante, mis annavad ristreaktsiooni. Seejärel laiendati selliste ksenogeensete antigeenide loendit oluliselt ja need said üldistatud nime Forsmani antigeenid.

Allogeenne antigeenid (või rühm) – ühised geneetiliselt mitteseotud organismidele, kuid kuuluvad samasse liiki. Alloantigeenide alusel võib organismide üldpopulatsiooni jagada eraldi rühmadesse. Selliste antigeenide näideteks inimestel on veregrupi antigeenid (AB0 süsteemid jne). Allogeensed koed on siirdamise ajal immunoloogiliselt kokkusobimatud – retsipient lükkab need ära või lüüsib. Mikroobid saab jaotada serorühmadesse rühmaantigeenide alusel, mida kasutatakse mikrobioloogilises diagnostikas.

Isogeenne antigeenid (või indiviid) - levinud ainult geneetiliselt identsete organismide puhul, näiteks identsete kaksikute puhul, loomade sisearetusliinid. Isotransplantaatidel on peaaegu täielik immuunsobivus ja neid ei lükata tagasi. Inimestel hõlmavad isoantigeenid histo-sobivuse antigeene ja bakterites tüüpilisi antigeene, mis ei anna edasist lõhustumist.

Üksiku organismi sees sisaldavad teatud elundid või koed spetsiifilisi antigeene, mida ei leidu kusagil mujal. Selliseid antigeene nimetatakse organo- ja koespetsiifiline.

Sõltuvalt antigeeni füüsikalis-keemilistest omadustest, selle sisseviimise tingimustest, reaktsiooni olemusest ja makroorganismi reaktsioonivõimest eristatakse immunogeene, tolerogeene ja allergeene. Immunogeenid võimeline esile kutsuma immuunsüsteemi normaalse produktiivse reaktsiooni - immuunsusfaktorite (antikehade, antigeenidele reageerivate lümfotsüütide kloonide) tootmist. Kliinilises praktikas kasutatakse immunogeene paljude patoloogiliste seisundite immunodiagnostikaks, immunoteraapiaks ja immunoprofülaktikaks.

Tolerogeen on immunogeeni täpne vastand. See tekitab immunoloogilise tolerantsuse või mittereaktsiooni antud aine epitoopide suhtes (vt lõik 11.6). Tolerogeen on reeglina madala molekulmassiga, suure epitoobitiheduse ja suure dispersiooniga monomeer. Tolerogeene kasutatakse immunoloogiliste konfliktide ja allergiate ennetamiseks ja raviks, kutsudes esile kunstliku mittereageerimise üksikutele antigeenidele.

allergeen, erinevalt immunogeenist moodustab see vormis keha patoloogilise reaktsiooni ülitundlikkus kohest või hilinenud tüüpi (vt lõik 11.4). Vastavalt selle omadustele

allergeen ei erine immunogeenist. Kliinilises praktikas kasutatakse allergeene nakkus- ja allergiliste haiguste diagnoosimiseks.

Vastavalt immuunvastuse aktiveerumissuunale ja turvalisusele, s.o. vajadus kaasata T-lümfotsüüdid immuunvastuse esilekutsumisse, isoleeritud T-st sõltuv ja T-st sõltumatu antigeenid. Immuunreaktsioon vastuseks T-sõltuva antigeeni sissetoomisele realiseerub T-abistajate kohustuslikul osalusel. Nende hulka kuuluvad enamik tuntud antigeene. Immuunvastuse kujunemine T-sõltumatutele antigeenidele ei nõua T-abistajate kaasamist. Need antigeenid on võimelised otseselt stimuleerima B-lümfotsüüte antikehade tootmiseks, diferentseerumiseks ja proliferatsiooniks, samuti indutseerima immuunvastust tüümuseta loomadel. T-sõltumatutel antigeenidel on suhteliselt lihtne struktuur. Need on suured molekulid, mille molekulmass on üle 10 3 kD, on polüvalentsed ja neil on palju sama tüüpi epitoope. T-sõltumatud antigeenid on mitogeenid ja polüklonaalsed aktivaatorid, nagu polümeerne flagelliin (bakteriaalse lipu kontraktiilne valk), lipopolüsahhariid, tuberkuliin jne.

T-sõltumatutest antigeenidest tuleks eristada superantigeenid. See on peamiselt mikroobse päritoluga ainete rühm, mis võib mittespetsiifiliselt põhjustada polüklonaalset reaktsiooni. Superantigeenimolekul on võimeline segama antigeeni esitleva raku ja T-abistaja vahelist koostööd ning genereerima valesignaali võõraine äratundmiseks.

Superantigeenid võivad samaaegselt mittespetsiifiliselt aktiveerida tohutul hulgal immunokompetentseid rakke (kuni 20% või rohkem), põhjustada tsütokiinide ja madala spetsiifilisusega immunoglobuliinide hüperproduktsiooni, lümfotsüütide massilist surma apoptoosi tõttu ja sekundaarse funktsionaalse immuunpuudulikkuse teket. Superantigeenseid omadusi on leitud stafülokoki enterotoksiinist, Epsteini-Barri viiruse valkudest, marutaudist, HIV-st ja mõnest teisest mikroobsest ainest.

10.1.4. inimkeha antigeenid

Kudede alloantigeensete omaduste uurimise alguse pani K. Landsteiner, kes avastas 1901. aastal erütrotsüütide rühmaantigeenide süsteemi (AB0). Inimese kehas

eritavad palju erinevaid antigeene. Need pole mitte ainult vajalikud kogu organismi kui terviku täielikuks arenguks ja toimimiseks, vaid kannavad olulist teavet kliinilises ja laboratoorses diagnostikas, elundite ja kudede immuunsobivuse määramisel transplantoloogias, aga ka teadusuuringutes. Allogeensetest antigeenidest pakuvad suurimat meditsiinilist huvi veregruppide antigeenid, isogeensete antigeenide hulgas - histo-sobivusantigeenid ja elundi- ja koespetsiifiliste - vähi-embrüonaalsete antigeenide rühmas.

10.1.4.1. Inimese veregrupi antigeenid

Inimese veregrupi antigeenid paiknevad rakkude tsütoplasmaatilisel membraanil, kuid on kõige kergemini tuvastatavad erütrotsüütide pinnal. Sellepärast said nad selle nime "erütrotsüütide antigeenid". Praeguseks on teada enam kui 250 erinevat erütrotsüütide antigeeni. Kõige olulisem kliiniline tähtsus on aga AB0 ja Rh (Rh faktori) süsteemide antigeenidel: nendega tuleb arvestada vereülekannete tegemisel, elundite ja kudede siirdamisel, raseduse immuunkonflikti tüsistuste ennetamisel ja ravimisel jne.

AB0 süsteemi antigeenid leidub vereplasmas, lümfis, limaskestade eritises ja muudes bioloogilistes vedelikes, kuid kõige enam avalduvad erütrotsüütidel. Neid sünteesivad paljud keharakud, sealhulgas tuumaga erütrotsüütide prekursorid, ja sekreteeritakse vabalt rakuvälisesse ruumi. Need antigeenid võivad ilmuda rakumembraanile kas rakkude biosünteesi produktina või rakkudevahelistest vedelikest sorptsiooni tulemusena.

AB0 süsteemi antigeenid on tugevalt glükosüülitud peptiidid: 85% on süsivesikute osa ja 15% polüpeptiidi osa. Peptiidkomponent koosneb 15 aminohappejäägist. See on konstantne kõigi AB0 veregruppide jaoks ja on immunoloogiliselt inertne. AB0 süsteemi antigeenimolekuli immunogeensuse määrab selle süsivesikute osa.

Antigeenide süsteemis AB0 eristatakse kolme antigeenide varianti, mis erinevad süsivesikute osa struktuuri poolest: H, A ja B. Alusmolekuliks on H antigeen, mille spetsiifilisuse määravad kolm süsivesikujääki. Antigeenil A on struktuuris täiendav neljas süsivesikute jääk - N-atsetüül-D-galaktoos ja antigeen B - D-galaktoos. AB0 süsteemi antigeenidel on mitte-

sõltuv alleelne pärand, mis määrab 4 veregrupi olemasolu populatsioonis: 0 (I), A (II), B (III) ja AB (IV). Lisaks on antigeenidel A ja B mitu allotüüpi (näiteks A 1 , A 2 , A 3 ... või B 1 , B 2 , B 3 ...), mis esinevad erineva sagedusega inimeste populatsioonis.

AB0 süsteemi antigeenid määratakse aglutinatsioonireaktsioonis. Arvestades aga selle antigeense süsteemi suurt populatsiooni polümorfismi, on enne vereülekannet vajalik bioloogiline test, et kontrollida retsipiendi ja doonori vere kokkusobivust. Viga rühma kuuluvuse määramisel ja kokkusobimatu veregrupi ülekanne patsiendile põhjustavad ägeda intravaskulaarse hemolüüsi väljakujunemist.

Teine oluline erütrotsüütide antigeenide süsteem on Rh antigeeni süsteem(Rh) või Rh tegurid. Neid antigeene sünteesivad erütrotsüütide prekursorid ja neid leidub peamiselt erütrotsüütidel, kuna need on vees lahustumatud. Rh-antigeen on termolabiilne lipoproteiin. Sellel antigeenil on 6 sorti. Geneetiline informatsioon selle struktuuri kohta on kodeeritud arvukates kolme omavahel seotud lookuse alleelides (D/d, C/c, E/e). Sõltuvalt Rh-antigeeni olemasolust või puudumisest inimpopulatsioonis eristatakse kahte rühma: Rh-positiivsed ja Rh-negatiivsed isikud.

Rh-antigeeni sobitamine on oluline mitte ainult vereülekande, vaid ka raseduse kulgemise ja tulemuse jaoks. Rh-negatiivse ema raseduse ajal võib tekkida Rh-positiivne loode reesuskonflikt. Seda patoloogilist seisundit seostatakse Rh-vastaste antikehade tootmisega, mis võivad põhjustada immunoloogilist konflikti: raseduse katkemist või vastsündinu kollatõbe (punaste vereliblede intravaskulaarne immuunlüüs).

Kuna Rh-antigeeni tihedus erütrotsüütide membraanil on madal ja selle molekulil on nõrk antigeensus, määratakse Rh-faktor erütrotsüütide membraanil kaudse aglutinatsioonireaktsiooni käigus (Coombsi reaktsioon).

10.1.4.2. Histo-sobivuse antigeenid

Peaaegu kõigi makroorganismi rakkude tsütoplasmaatilistel membraanidel, histo-sobivuse antigeenid. Enamik neist on seotud süsteemiga peamine kompleks

histoloogiline ühilduvus, või MHC (inglise keelest. Peamine hüstoühilduvuse kompleks). On kindlaks tehtud, et histo-sobivusantigeenid mängivad võtmerolli "sõbra või vaenlase" spetsiifilise äratundmise ja omandatud immuunvastuse esilekutsumise elluviimisel, määravad elundite ja kudede ühilduvuse siirdamise ajal sama liigi piires ja muud mõjud. Suur tunnustus MHC uurimise eest kuulub J. Dossale, P. Doughertyle, P. Gorerile, G. Snellile, R. Zinkernagelile, R.V. Petrov, kellest sai asutajad immunogeneetika.

Esimest korda avastati MHC kahekümnenda sajandi 60ndatel katsetes geneetiliselt puhaste (sissearetatud) hiirte liinidega, kui prooviti siirdada kasvajakudesid (P. Gorer, G. Snell). Hiirtel sai see kompleks nimeks H-2 ja kaardistati 17. kromosoomiga.

Inimestel kirjeldati MHC-d mõnevõrra hiljem J. Dosse'i töödes. Ta oli märgistatud kui HLA(inglise keelest. inimese leukotsüütide antigeen) kuna see on seotud leukotsüütidega. Biosüntees HLA määravad geenid, mis paiknevad korraga mitmes 6. kromosoomi lühikese õla lookuses.

MHC-l on keeruline struktuur ja kõrge polümorfism. Histo-sobivuse antigeenid on glükoproteiinid, mis on tihedalt seotud rakkude tsütoplasmaatilise membraaniga. Nende üksikud fragmendid on struktuurilt sarnased immunoglobuliini molekulidega ja kuuluvad seetõttu ühte superperekond. MHC molekule on kaks peamist klassi (I ja II), mis ühendavad palju struktuurselt sarnaseid antigeene, mida kodeerivad paljud alleelsed geenid. Üksikisiku rakkudes ei saa üheaegselt ekspresseerida rohkem kui kahte sorti iga MHC geeni produktidest. I klassi MHC kutsub esile valdavalt rakulise immuunvastuse, samas kui II klassi MHC kutsub esile humoraalse vastuse.

MHC klass I koosneb kahest erineva molekulmassiga mittekovalentselt seotud polüpeptiidahelast (α ja β) (joonis 10.1). α-ahelal on ekstratsellulaarne piirkond, millel on domeeni struktuur (α 1 -, α 2 - ja a 3 domeenid), transmembraanne ja tsütoplasmaatiline. β-ahel on β2-mikroglobuliin, mis on kinnitunud α,-domeenile pärast α-ahela ekspressiooni raku tsütoplasmaatilisel membraanil. α-ahela α1- ja α2-domeenid moodustavad Bjerkmani lõhe – koha, mis vastutab molekulide sorptsiooni ja esitlemise eest

Riis. 10.1. Peamise histo-sobivuse kompleksi antigeenide struktuuri skeem: I - MHC klass I; II - MNS II klass

antigeen. MHC I klassi Bjorkmani lõhe sisaldab nanopeptiidi, mis on spetsiifiliste antikehade abil kergesti tuvastatav.

MHC klassi I antigeeni kompleksi kokkupanek toimub intratsellulaarselt pidevalt endoplasmaatilises retikulumis. See hõlmab kõiki endogeenselt sünteesitud peptiide, sealhulgas viiruslikke, kus need kantakse tsütoplasmast spetsiaalse valgu abil, proteasoom. Kompleksis sisalduv peptiid annab MHC I klassile struktuurse stabiilsuse. Selle puudumisel täidab stabilisaatori funktsiooni chaperone (kalneksiin).

MHC I klass ekspresseerub peaaegu kõigi rakkude pinnal, välja arvatud erütrotsüüdid ja trofoblastirakud (loote äratõukereaktsiooni ennetamine). MHC I klassi tihedus ulatub 7000 molekulini raku kohta ja need katavad umbes 1% selle pinnast. Neid iseloomustab kõrge biosünteesi kiirus – protsess lõpeb 6 tunniga.I klassi MHC ekspressioon suureneb tsütokiinide, näiteks γ-interferooni mõjul.

Praegu on inimestel rohkem kui 200 erinevat varianti. HLA I klass. Neid kodeerivad kaardistatud geenid

6. kromosoomi kolmes peamises alamlookus ning need on päritud ja avalduvad iseseisvalt: HLA-A, HLA-B ja HLA-C. Lookus A ühendab rohkem kui 60 varianti, B - 130 ja C - umbes 40. Subloci geenide sõltumatu pärand populatsioonis moodustab lõpmatu arvu mittekorduvaid kombinatsioone HLA I klass. Iga inimene on histo-sobivuse antigeenide komplekti poolest rangelt ainulaadne, ainsaks erandiks on identsed kaksikud. Peamine bioloogiline roll HLA I klass - need määratlevad bioloogilise individuaalsuse (bioloogiline pass) ja on immunokompetentsete rakkude "oma" markerid. Raku nakatumine viirusega või selle mutatsiooniga muudab selle struktuuri HLA I klass, mis on signaal T-tapjate (CD8 + -lümfotsüütide) aktiveerimiseks objekti hävitamiseks.

HLA I klass tuvastatakse lümfotsüütidel mikrolümfotsütolüüsi reaktsioonis spetsiifiliste seerumitega, mis on saadud mitut poega saanud naistelt, patsientidelt pärast massilist vereülekannet, samuti monoklonaalsete antikehade kasutamisel.

MHC II klassi struktuuris ja funktsioonides on mitmeid põhimõttelisi erinevusi. Kompleksi moodustavad kaks mittekovalentselt seotud polüpeptiidahelat (α ja β), millel on sarnane domeeni struktuur (vt joonis 10.1). Mõlemad ahelad on transmembraansed peptiidid ja on ankurdatud tsütoplasmaatilise membraani külge. Bjerkmani lõhe MHC II klassis moodustuvad mõlema ahela poolt samaaegselt. See sisaldab 12-25 aminohappejäägist koosnevat oligopeptiidi, mis on spetsiifilistele antikehadele kättesaamatud. MHC II klass sisaldab peptiidi, mis on püütud ekstratsellulaarsest keskkonnast endotsütoosi teel ja mida rakk ise ei sünteesi. MHC II klassi molekulid ekspresseeritakse piiratud arvu rakkude pinnal: dendriit-, B-lümfotsüüdid, T-helperid, aktiveeritud makrofaagid, nuum-, epiteeli- ja endoteelirakud. MHC II klassi tuvastamist ebatüüpilistel rakkudel peetakse praegu immunopatoloogiaks. MHC II klassi biosüntees toimub endoplasmaatilises retikulumis ja ekspresseerub raku tsütoplasmaatilisel membraanil 1 tunni jooksul pärast antigeeni endotsütoosi. Kompleksi ekspressiooni saab võimendada y-interferoon ja vähendada prostaglandiin E2.

Hiirtel nimetatakse histo-sobivuse antigeeni Ia-antigeeniks ja inimestel analoogia põhjal - HLA II klass.

Olemasolevatel andmetel iseloomustab inimkeha äärmiselt kõrge polümorfism HLA II klass, mille määravad suuresti β-ahela struktuurilised iseärasused. Kompleks sisaldab kolme peamise lookuse tooteid: HLA- DR, DQ ja DP. Samal ajal ühendab DR lookus umbes 300 alleelivormi, DQ - umbes 400 ja DP - umbes 500.

MHC II klassi olemasolu ja tüüp määratakse B-lümfotsüütide seroloogilises (mikrolümfotsütotoksilises testis) ja rakulise immuunsuse reaktsioonis (lümfotsüütide segakultuur). MHC II klassi spetsiifilised antikehad saadakse samamoodi nagu I klassi puhul. Lümfotsüütide segakultuuris testimine paljastab II klassi MHC väiksemaid komponente, mis ei ole seroloogiliselt tuvastatavad.

MHC klass II on seotud omandatud immuunvastuse esilekutsumisega. Antigeeni molekuli fragmendid ekspresseeruvad spetsiaalse rakurühma tsütoplasmaatilisel membraanil, mis on nn. antigeeni esitlev. Peamised neist on dendriitrakk, makrofaagid ja B-lümfotsüüdid. MHC II klassi struktuuri koos selles sisalduva peptiidiga koos CD-antigeenide kofaktormolekulidega tajuvad ja analüüsivad T-abistajad (CD4 + -lümfotsüüdid). Võõruse äratundmise korral alustab T-helper vastavate immunotsütokiinide sünteesi ning aktiveerub spetsiifilise immuunvastuse mehhanism: lümfotsüütide antigeenispetsiifiliste kloonide proliferatsioon ja diferentseerumine.

Lisaks ülalkirjeldatud histo-sobivuse antigeenidele on tuvastatud III klassi MHC molekulid. Neid kodeerivaid geene sisaldav lookus kiilutakse I ja II klassi vahele ning eraldab need. III klassi MHC sisaldab mõningaid komplemendi komponente (C2, C4), kuumašoki valke, tuumori nekroosifaktoreid jne.

10.1.4.3. Kasvajaga seotud antigeenid

Aastatel 1948-1949. silmapaistev kodumaine mikrobioloog ja immunoloog L.A. Zilber tõestas vähi viirusteooria väljatöötamisel kasvajakoele spetsiifilise antigeeni olemasolu. Hiljem, kahekümnenda sajandi 60ndatel, G.I. Abelev (hiirtel tehtud katsetes) ja Yu.S. Tatarinov (inimeste uurimisel) leidis primaarse maksavähiga patsientide vereseerumis seerumi albumiini embrüonaalse variandi - α-fetoproteiin. Praeguseks on paljud kasvajaga seotud

ny antigeenid. Kuid mitte kõik kasvajad ei sisalda spetsiifilisi markerantigeene, samuti pole kõigil markeritel ranget koespetsiifilisust.

Kasvajaga seotud antigeenid klassifitseeritakse lokaliseerimise ja tekke järgi. Eristama vadak, kasvajarakkude poolt rakuvälisesse keskkonda sekreteeritud ja membraan. Viimaseid nimetatakse kasvajaspetsiifilised siirdamisantigeenid, või TSTA(inglise keelest. Kasvaja-spetsiifiline siirdamisantigeen).

Samuti eraldatakse viiruslikud, embrüonaalsed, normaalse üleekspresseeritud ja mutantse kasvajaga seotud antigeenid. Viiruslik- on onkoviiruste saadused, embrüonaalne Sünteesitakse tavaliselt embrüo perioodil. Tuntud α-fetoproteiin (embrüonaalne albumiin), munandite normaalne valk (MAGE 1,2,3 jne), melanoomi, rinnavähi jne markerid. Kooriongonadotropiini, mida tavaliselt sünteesitakse platsentas, leidub kooriokartsinoomi ja teiste kasvajate korral. Melanoomi korral sünteesitakse suurtes kogustes normaalset ensüümi türosinaas. Alates mutant valgud tuleb märkida valk Ras- GTP-d siduv valk, mis osaleb transmembraanse signaalijuhtimises. Rinna- ja kõhunäärmevähi markerid, soolekartsinoomid on modifitseeritud mutsiinid (MUC 1, 2 jne).

Enamikul juhtudel on kasvajaga seotud antigeenid geenide ekspressiooniproduktid, mis on tavaliselt sisse lülitatud embrüonaalsel perioodil. Need on nõrgad immunogeenid, kuigi mõnel juhul võivad nad esile kutsuda tsütotoksiliste T-lümfotsüütide (T-tapjate) reaktsiooni ja neid peetakse MHC molekulide osaks. (HLA) I klass. Kasvajaga seotud antigeenide vastu sünteesitud spetsiifilised antikehad ei inhibeeri kasvaja kasvu.

10.1.4.4. CD antigeenid

Rakumembraanil leitakse rühmaantigeene, mis ühendavad teatud morfoloogiliste ja funktsionaalsete omadustega rakke. Neid molekule nimetatakse raku diferentseerumisklastri antigeenideks või CD antigeenideks. rakkude diferentseerumise antigeenid, või Klastri määratlus). Struktuurselt on need glükoproteiinid ja kuuluvad enamjaolt immunoglobuliinide superperekonda.

CD-markerite loend on üsna ulatuslik ja sisaldab umbes 200 valikut. Erinevate CD-antigeenide hulgas on kõige laialdasemalt kasutatavad immunokompetentsete rakkude markerid. Näiteks CD3 ekspresseerub T-lümfotsüütide populatsioonis, CD4 - T-abistajad ja CD8 - tsütotoksilised T-lümfotsüüdid, T-killerid, CD11a - mono- ja granulotsüüdid, CD11b - looduslikud tapjad, CD19-22 - B- lümfotsüüdid. Info struktuuri kohta on kodeeritud genoomi erinevates osades ning ekspressioon sõltub raku diferentseerumise staadiumist ja selle funktsionaalsest seisundist.

CD-antigeenid on immuunpuudulikkuse seisundite diagnoosimisel olulised. CD markerite määramine viiakse läbi immunoloogiliste reaktsioonide käigus, kasutades monoklonaalseid antikehi.

10.1.5. Mikroobsed antigeenid

10.1.5.1. Bakteriaalsed antigeenid

Bakteriraku struktuuris eristatakse flagella-, somaatilisi, kapsli- ja mõningaid teisi antigeene (joon. 10.2). Flagella, või H-antigeenid, paiknevad nende flagellas ja esindavad kontraktiilse valgu flagelliini epitoope. Kuumutamisel flagelliin denatureerub ja H-antigeen kaotab oma spetsiifilisuse. Fenool ei mõjuta seda antigeeni.

somaatiline, või O antigeen seotud bakteriraku seinaga. See põhineb lipopolüsahhariididel. O-antigeen on termostabiilne ega hävine pikaajalisel keetmisel. Aldehüüdid (näiteks formaliin) ja alkoholid rikuvad aga selle struktuuri.

Kui immuniseerite looma lipuliste elusbakteritega, toodetakse samaaegselt antikehi O- ja H-antigeenide vastu. Keedetud kultuuri toomine loomale stimuleerib somaatilise antigeeni vastaste antikehade biosünteesi. Fenooliga töödeldud bakterikultuur põhjustab lipu antigeenide vastaste antikehade moodustumist.

kapsel, või K-antigeenid, leidub bakterites, mis moodustavad kapsli. Reeglina koosnevad K-antigeenid happelistest polüsahhariididest (uroonhapetest). Samal ajal on siberi katku batsillides see antigeen ehitatud polüpeptiidahelatest. Kuumatundlikkuse alusel on kolme tüüpi K-antigeenid: A, B ja L.

Riis. 10.2. Põhilised bakteriaalsed antigeenid (selgitus tekstis)

Kõrgeim termiline stabiilsus on iseloomulik A-rühmale - need ei denatureru isegi pikaajalisel keemisel. Rühm B talub lühikest kuumutamist (umbes 1 tund) kuni 60 °C. Sellel temperatuuril hävib L-rühm kiiresti. Seetõttu on K-antigeeni osaline eemaldamine võimalik bakterikultuuri pikaajalisel keetmisel.

Kõhutüüfuse ja teiste väga virulentsete enterobakterite tekitaja pinnalt võib leida kapsli antigeeni erivariandi. Ta sai nime virulentsuse antigeen, või Vi antigeen. Selle antigeeni või sellele spetsiifiliste antikehade tuvastamisel on suur diagnostiline väärtus.

Bakteriaalsetel bakteritel on ka antigeensed omadused. valgutoksiinid, ensüümid ja mõned muud ained, mida bakterid eritavad keskkonda (näiteks mugulad,

kulin). Teetanuse-, difteeria- ja botuliinitoksiinid kuuluvad tugevate täisväärtuslike antigeenide hulka, mistõttu kasutatakse neid molekulaarsete vaktsiinide – toksoidide – saamiseks.

Mõnede bakterite antigeenses koostises eristatakse tugeva immunogeensusega antigeenide rühma, mille bioloogiline aktiivsus mängib võtmerolli patogeeni patogeensuse kujunemisel - selliste antigeenide seondumine spetsiifiliste antikehadega inaktiveerib peaaegu täielikult virulentsed omadused. mikroorganismi ja loob selle vastu immuunsuse. Neid antigeene nimetatakse kaitsev.

10.1.5.2. Viiruse antigeenid

Viiruse osakese struktuuris on tuumaenergia(või lehm), kapsiid(või kest) ja superkapsiid antigeenid. Mõnede viirusosakeste pinnal on eriline V antigeenid- hemaglutiniin ja ensüüm neuraminidaas. Viiruse antigeenid erinevad päritolu poolest. Mõned neist on viirusspetsiifilised, kodeeritud viiruse nukleiinhappes. Teised, mis on peremeesraku komponendid (süsivesikud, lipiidid), moodustavad viiruse superkapsiidi selle sündides pungudes.

Virioni antigeenne koostis sõltub viirusosakese enda struktuurist. Lihtsalt organiseeritud viirustes on antigeenid seotud nukleoproteiinidega. Need ained lahustuvad vees hästi ja seetõttu nimetatakse neid S-antigeenideks (alates lat. lahendus- lahendus). Komplekssetes viirustes on osa antigeene seotud nukleokapsiidiga, teine ​​aga asub väliskestas ehk superkapsiidis.

Paljude viiruste antigeene iseloomustab suur varieeruvus, mis on seotud viiruste geneetilise materjali pidevate mutatsioonidega. Näiteks on gripiviirus,

10.1.6. Protsessid, mis toimuvad koos antigeeniga makroorganismis

Antigeenne sekkumine on samm-sammuline protsess, millel on aja jooksul teatud dünaamika. Samal ajal puutub antigeen makroorganismis igas ilmumise ja jaotumise etapis kokku võimsa vastuseisu erinevate immuunsustegurite arenenud võrgustiku poolt (tabel 10.1).

Tabel 10.1. Antigeeni töötlemine makroorganismis

Antigeeni makroorganismi tungimiseks ja jaotumiseks on mitu võimalust. Need võivad ilmneda makroorganismis endas (endogeenne päritolu) või tulla väljastpoolt (eksogeenne päritolu). Eksogeensed antigeenid võivad tungida makroorganismi:

Naha ja limaskestade defektide kaudu (vigastuste, mikrotraumade, putukahammustuste, kriimustuste jms tagajärjel);

Imendumisel seedetraktis (epiteelirakkude endotsütoos);

Rakkudevaheline (mittetäieliku fagotsütoosiga);

Organismis võib antigeen levida lümfi (lümfogeenne rada) ja verega (hematogeenne rada) erinevatesse organitesse ja kudedesse. Veelgi enam, enamasti filtreeritakse see lümfisõlmedes, põrnas, aga ka maksa, soolte ja muude organite lümfoidsetes kogumites, kus see puutub kokku immuunkaitsefaktoritega.

Nende tegurite reaktsioon ilmneb peaaegu kohe. Kaasasündinud immuunsuse tegurid on esimesed, mis hakkavad toimima, kuna see süsteem ei vaja aktiveerimiseks pikka aega. Kui antigeen ei ole 4 tunni jooksul inaktiveeritud või elimineeritud, aktiveeritakse omandatud immuunsüsteem: toimub spetsiifiline äratundmine "sõber või vaenlane" tekivad regulatoorsed tegurid (tsütokiinid) ja immuunkaitse (spetsiifilised antikehad, antigeenreaktiivsete lümfotsüütide kloonid).

Makroorganismi immuunkaitse kõigi seoste ja tasemete kumulatiivne mõju, sõltumata nende protsessis osalemise astmest, on suunatud:

Antigeeni molekuli bioloogiliselt aktiivsete saitide sidumine ja blokeerimine;

Antigeeni hävitamine või tagasilükkamine;

Antigeenijääkide kasutamine, eraldamine (kapseldamine) või eemaldamine makroorganismist.

Selle tulemusena taastatakse homöostaas ja makroorganismi struktuurne terviklikkus. Paralleelselt moodustub immuunmälu, tolerantsus ehk allergia.

10.2. Inimese immuunsüsteem

Keha sisekeskkonna geneetilise püsivuse jälgimise, selle bioloogilise ja liigilise identiteedi säilitamise spetsiifilist funktsiooni täidab immuunsüsteem.

10.2.1. Immuunsüsteemi struktuursed ja funktsionaalsed elemendid

Immuunsüsteem on spetsialiseerunud, anatoomiliselt eristatav lümfoidkude. See on jaotunud kogu kehas erinevate lümfoidsete moodustiste ja üksikute rakkude kujul ning moodustab 1-2% kehamassist. Anatoomiliselt jaguneb immuunsüsteem kesk- ja perifeerseteks organiteks, funktsionaalses mõttes - rakkude paljunemise ja selektsiooni (luuüdi, harknääre), väliskeskkonna kontrolli või eksogeense sekkumise (naha ja limaskestade lümfoidsüsteemid) organiteks. ), kontrolli sisekeskkonna (põrn, lümfisõlmed, maks, veri, lümf) geneetilise püsivuse üle.

Peamised funktsionaalsed rakud on lümfotsüüdid. Nende arv kehas ulatub 10 12-ni. Immuunsüsteemi funktsionaalsete rakkude hulka kuuluvad ka mononukleaarsed ja granulaarsed leukotsüüdid, nuum- ja dendriitrakud. Mõned rakud on koondunud immuunsüsteemi üksikutesse organitesse, teised aga liiguvad vabalt kogu kehas. Immuunsüsteemi skemaatiline struktuur on näidatud joonisel fig. 10.3.

10.2.1.1. Immuunsüsteemi keskorganid

Immuunsüsteemi keskorganid luuüdi ja harknääre ehk harknääre on immuunsüsteemi rakkude paljunemise ja selektsiooni organid. Siin toimub lümfopoeesi- lümfotsüütide sünd, paljunemine (proliferatsioon) ja diferentseerumine prekursorite või küpsete mitteimmuunsete (naiivsete) rakkude staadiumisse, samuti nende "õppimine". Lindudel on Fabriciuse bursa üks immuunsüsteemi keskseid organeid. (Bursa Fabricii), lokaliseeritud kloaagi piirkonnas.

Luuüdi paikneb luude käsnjas aines (toruluude epifüüsid, rinnaku, ribid jne). Siin on pluripotentsed tüvirakud (PPSC), mis on ro-

Riis. 10.3. Inimese immuunsüsteemi organid

kõigi vererakkude, sealhulgas immunokompetentsete rakkude prekursorid. Luuüdi stroomas moodustuvad B- ja T-lümfotsüütide prekursorid, mis seejärel migreeruvad vastavalt makroorganismi ja harknääre B-tsoonidesse. Luuüdis moodustuvad ka fagotsüüdid ja mõned dendriitrakud. See võib tuvastada ka plasmarakke - B-lümfotsüütide terminaalse diferentseerumise tulemust.

harknääre, harknääre, või struuma, asub retrosternaalse ruumi ülemises osas. Seda organit eristab eriline morfogenees. Harknääre moodustub loote arengu käigus. Sünnihetkeks ulatub harknääre kaal 10-15 g-ni, lõpuks küpseb see viieaastaselt ja saavutab maksimumsuuruse 10-12-aastaselt (kaal 30-40 g). Pärast puberteediperioodi algab elundi involutsioon – lümfoidkude asendub rasv- ja sidekoega.

Harknäärel on lobulaarne struktuur. Selle struktuuris eristatakse aju ja kortikaalseid kihte. Kortikaalse kihi stroomas on suur hulk ajukoore epiteelirakke, mida nimetatakse "õerakkudeks", mis oma protsessidega moodustavad peensilmalise võrgu, kus paiknevad küpsevad lümfotsüüdid. Harknääre dendriitrakud paiknevad piirjoones, ajukoore-medulla kihis ja medulla epiteelirakud paiknevad medullas.

T-lümfotsüütide prekursorid tulevad luuüdist harknääre kortikaalsesse kihti. Siin paljunevad nad tüümuse tegurite mõjul aktiivselt, diferentseeruvad (muutuvad) küpseteks T-lümfotsüütideks ja "õpivad" ära tundma võõraid antigeenseid determinante.

Õppeprotsess hõlmab positiivne ja negatiivne valik."Õppimise" kriteeriumiks on T-rakkude antigeense vastuvõtu kvaliteet (spetsiifilisus ja afiinsus) ja rakkude elujõulisus.

positiivne valik esineb kortikaalses kihis epiteelirakkude abil. Selle olemus seisneb T-lümfotsüütide kloonide säilitamises, mille retseptorid seonduvad tõhusalt epiteelirakkudel ekspresseeritud MHC molekulidega, sõltumata nendesse lisatud oligopeptiidide struktuurist. Ajukoore epiteelirakud sekreteerivad tüümuse kasvufaktoreid, mis aktiveerivad T-lümfotsüütide paljunemist.

Negatiivne valik teostavad dendriitrakke harknääre koore-medulla piiritsoonis. Selle eesmärk on hävitada T-lümfotsüütide autoreaktiivsed kloonid. Rakud, mis reageerivad positiivselt MHC-autoloogse peptiidi kompleksile, tapetakse, kutsudes esile nendes apoptoosi.

Selektsiooni tulemusena ei pea üle 99% T-lümfotsüütidest testile vastu ja surevad. Ainult vähem kui 1% rakkudest muundub küpseteks vormideks, mis on võimelised tuvastama ainult võõraid biopolümeere koos autoloogse MHC-ga. Iga päev lahkub umbes 10 6 küpset "treenitud" T-lümfotsüüti vere- ja lümfivooluga harknäärest ning rändab erinevatesse organitesse ja kudedesse.

Immuunsuse tekkeks on hädavajalik T-lümfotsüütide küpsemine ja "treenimine" tüümuses. Harknääre puudumine või alaareng tüümuse arengu kaasasündinud defektis - elundi aplaasia või hüpoplaasia, selle kirurgiline eemaldamine või kiirituskahjustus põhjustab makroorganismi immuunkaitse efektiivsuse järsu languse. Samal ajal ei põhjusta tümektoomia täiskasvanutel praktiliselt tõsiseid immuunsuse häireid.

10.2.1.2. Immuunsüsteemi perifeersed organid

Immuunsüsteemi perifeersete organite hulka kuuluvad põrn, lümfisõlmed, pimesool, maks, neelurõnga mandlid, rühma lümfifolliikulid, veri, lümf jne. Nendes elundites toimub immunogenees - immunokompetentsete prekursorite paljunemine ja lõplik küpsemine rakud ja viiakse läbi immunoloogiline jälgimine. Funktsionaalselt võib immuunsüsteemi perifeersed organid jagada organiteks, mis kontrollivad organismi sisekeskkonda (lümfisõlmed, põrn, migreeruvad koerakud) ning selle nahka ja limaskesti (pimesool, lümfisõlmed ja akumulatsioonid).

Lümfisõlmed- väikesed ümarad oakujulised anatoomilised moodustised, mis paiknevad piki lümfisooni. Igal kehaosal on piirkondlikud lümfisõlmed. Kokku on inimkehas kuni 1000 lümfisõlme. Lümfisõlmed täidavad bioloogilise sõela funktsiooni – lümf filtreeritakse läbi nende ning antigeenid säilivad ja kontsentreeritakse. 1 tunni jooksul läbib lümfisõlme keskmiselt umbes 10 9 lümfotsüüti.

Lümfisõlmede struktuuris eristatakse ajukoore ja medulla. Ajukoore strooma jaguneb sektoriteks sidekoe trabeekulitega. See sisaldab pindmist kortikaalset kihti ja parakortikaalset tsooni. Pindmise kortikaalse kihi sektorites on lümfisõlmed, millel on B-lümfotsüütide paljunemiskeskused (germinaalsed keskused). Siin leidub ka follikulaarseid dendriitrakke, mis aitavad kaasa B-lümfotsüütide küpsemisele. Parakortikaalne kiht on T-lümfotsüütide ja interdigitaalsete dendriitrakkude tsoon, mis on naha Langerhansi rakkude järeltulijad. Medulla moodustavad sidekoe kiud, mille vahel paiknevad makrofaagid ja plasmarakud.

Lümfisõlmedes toimub immunokompetentsete rakkude antigeenne stimulatsioon ja aktiveeritakse spetsiifilise immuunvastuse süsteem, mille eesmärk on antigeeni neutraliseerimine.

Põrn See on organ, mille kaudu kogu veri filtreeritakse. See asub vasakpoolses niudepiirkonnas ja sellel on lobed struktuur. Lümfoidkoest moodustub valge pulp. Struktuuris eristatakse primaarseid, periarteriaalseid lümfoidseid folliikuleid (ümbritsevad artereid mööda nende kulgu) ja sekundaarseid, mis asuvad primaarsete folliikulite piiridel. Primaarsed lümfoidsed akumulatsioonid on asustatud peamiselt T-lümfotsüütidega ja sekundaarsed - B-lümfotsüüdid ja plasmarakud. Lisaks leidub põrna stroomas fagotsüüte ja retikulaarseid dendriitrakke.

Põrnas, nagu sõelas, säilivad vereringes olevad antigeenid ja vananenud punased verelibled. Seda elundit nimetatakse erütrotsüütide surnuaiaks. Siin toimub immunokompetentsete rakkude antigeenne stimulatsioon, spetsiifilise immuunvastuse kujunemine antigeenile ja selle neutraliseerimine.

Maks mängib immuunsüsteemis erilist rolli. See sisaldab üle poole kõigist kudede makrofaagidest ja enamikku looduslikest tapjatest. Maksa lümfoidsed populatsioonid tagavad tolerantsuse toiduantigeenide suhtes ja makrofaagid kasutavad immuunkomplekse, sealhulgas neid, mis on adsorbeerunud vananevatele erütrotsüütidele.

Lümfifolliikulite rühm(Peyeri plaastrid) on lümfoidkoe kogunemine peensoole limaskestas. Selliseid moodustisi leidub ka pimesoole pimesooles – pimesooles. Lisaks läbivalt

Seedetraktis, alustades söögitorust ja lõpetades pärakuga, on üksikud lümfisõlmed. Need tagavad paikse immuunsuse soole limaskestale ja selle valendikule ning reguleerivad selle normaalse mikrofloora liigilist ja kvantitatiivset koostist.

Lümfoidsete elementide kogunemine vormis neelurõnga mandlid tagab paikse immuunsuse ninaneelus, suuõõnes ja ülemistes hingamisteedes, kaitseb nende limaskesti mikroobide ja teiste geneetiliselt võõraste tekitajate sissetoomise eest, mis levivad õhus lendlevate tilkade või õhutolmuga ning reguleerib kohalikku normofloorat.

Lümf- keha vedel kude, mis sisaldub lümfisoontes ja sõlmedes. See hõlmab kõiki interstitsiaalsest vedelikust pärinevaid ühendeid. Lümfi peamised ja praktiliselt ainsad rakud on lümfotsüüdid. Oma koostises teostavad need rakud kehas vereringet.

V veri ringlevad prekursorid ja küpsed T- ja B-lümfotsüüdid, polümorfonukleaarsed leukotsüüdid, monotsüüdid. Lümfotsüüdid moodustavad 30% leukotsüütide koguarvust. Samal ajal on veres vähem kui 2% lümfotsüütide koguarvust.

10.2.1.3. Immuunsüsteemi rakud

Immuunkaitse spetsiifilist funktsiooni täidavad otseselt müeloidsete ja lümfoidsete vere mikroobide rakkude kogum: lümfotsüüdid, fagotsüüdid ja dendriitrakud. Need on immuunsüsteemi peamised rakud. Lisaks neile võivad immuunvastuses osaleda paljud teised rakupopulatsioonid (epiteel, endoteel, fibroblastid jne). Need rakud erinevad morfoloogiliselt vastavalt funktsionaalsele aktiivsusele, markeritele (spetsiifilised molekulaarsed märgised), retseptori aparaadile ja biosünteetilistele toodetele. Sellest hoolimata ühendab enamikku immuunsüsteemi rakke tihe geneetiline seos: neil on ühine eelkäija, pluripotentne luuüdi tüvirakk (joonis 10.4).

Immuunsüsteemi rakkude tsütoplasmaatilise membraani pinnal on spetsiaalsed molekulid, mis toimivad nende markeritena. Eelmise sajandi 80ndatel võeti vastu rahvusvaheline inimese leukotsüütide membraanimarkerite nomenklatuur, nn. "CD antigeenid"(Tabel 10.2)

Riis. 10.4. Immunogeneesi skeem (selgitused tekstis)

Tabel 10.2. Immuunvastusega seotud rakkude peamised CD-markerid

Tabeli jätk. 10.2

Tabeli lõpp. 10.2

Märge. ADCC – antikehast sõltuv raku vahendatud tsütotoksilisus; APC – antigeeni esitlevad rakud.

Funktsionaalse aktiivsuse järgi jagunevad immuunvastuses osalevad rakud regulatoorseteks (induktor), efektor- ja antigeeni esitlevateks. Reguleerivad rakud kontrollivad immuunsüsteemi komponentide talitlust, tootes vahendajaid – immunotsütokiine ja ligande. Need rakud määravad immuunvastuse arengu suuna, intensiivsuse ja kestuse. Efektorid on immuunkaitse otsesed teostajad otsesel mõjul objektile või spetsiifilise toimega bioloogiliselt aktiivsete ainete (antikehad, toksilised ained, vahendajad jne) biosünteesi teel.

Antigeeni esitlevad rakud täidavad vastutustundlikku ülesannet: nad hõivavad, töötlevad (töötlevad piiratud proteolüüsiga) ja esitlevad antigeeni immunokompetentsetele T-rakkudele osana MHC II klassi kompleksist. APC-del puudub spetsiifilisus antigeeni enda suhtes. MHC II klassi molekul võib sisaldada mis tahes oligopeptiide, mis on endotsütoositud rakkudevahelisest keskkonnast, nii oma kui ka võõrast. On kindlaks tehtud, et enamik II klassi MHC komplekse sisaldab autogeenseid molekule ja ainult väike osa võõrkehi.

Lisaks MHC II klassile ekspresseerivad APC-d kaasstimuleerivaid tegureid (CD40, 80, 86) ja paljusid adhesioonimolekule. Viimased tagavad APC tiheda, ruumiliselt stabiilse ja pikaajalise kontakti T-abilisega. Lisaks ekspresseerivad APC-d CD1 molekule, mida saab kasutada liposisaldusega või polüsahhariidantigeenide esitamiseks.

Peamised professionaalsed APC-d on luuüdi päritolu dendriitrakud, B-lümfotsüüdid ja makro-

faagid. Dendriitrakud on peaaegu 100 korda tõhusamad kui makrofaagid. Mitteprofessionaalsete APC-de funktsiooni võivad täita ka mõned teised aktiveeritud rakud – epiteelirakud ja endoteliotsüüdid.

Makroorganismi sihipärase immuunkaitse rakendamine on võimalik tänu spetsiifiliste antigeeniretseptorite (immunoretseptorite) olemasolule immuunsüsteemi rakkudel. Toimimismehhanismi järgi jagunevad need otsesteks ja kaudseteks. Otsesed immunoretseptorid seonduvad otse antigeeni molekuliga. Kaudsed immunoretseptorid interakteeruvad antigeenimolekuliga kaudselt – immunoglobuliini molekuli Fc fragmendi kaudu (vt punkt 11.1.2). See nn Fc retseptor (FcR).

Fc retseptorid erinevad afiinsuse poolest. Kõrge afiinsusega retseptor võib seostuda puutumatute IgE või IgG4 molekulidega ja moodustada retseptori kompleksi, milles immunoglobuliini molekul täidab antigeenispetsiifilist kaasretseptori funktsiooni. Basofiilidel ja nuumrakkudel on selline retseptor. madal afiinsus FcR tunneb ära immunoglobuliini molekulid, mis on juba moodustanud immuunkompleksid. Seda leidub makrofaagidel, looduslikel tapjarakkudel, epiteeli-, dendriitrakkudel ja paljudel teistel rakkudel.

Immuunvastus põhineb erinevate rakupopulatsioonide tihedal koostoimel. See saavutatakse paljude immunotsütokiinide biosünteesi kaudu immuunsüsteemi rakkude poolt. Valdav enamus immuunsüsteemi rakke liigub keha sisekeskkonnas pidevalt vere- ja lümfivooluga ning amööboidse liikuvuse tõttu.

Immuunsüsteemi rakuline ja elementaarne koostis uueneb pidevalt tänu tüvirakkude jagunemisele. Vananenud, ammendunud bioloogilised ressursid, valeaktiveeritud, nakatunud ja geneetiliselt muundatud rakud hävivad.

10.2.1.3.1. Lümfotsüüdid

Lümfotsüüdid on liikuvad mononukleaarsed rakud. Sõltuvalt küpsemiskohast jagunevad need rakud kaheks populatsiooniks T- (tüümus) ja B- (Bursa of Fabricius, luuüdi). lümfotsüüdid. Lümfotsüüdid mängivad omandatud (adaptiivse) immuunsuse tagamisel võtmerolli. Nad teostavad

spetsiifilise antigeeni äratundmine, rakulise ja humoraalse immuunvastuse esilekutsumine, immuunvastuse mitmesugused vormid.

Kehas toimub pidev lümfotsüütide populatsioonide uuenemine, rakud rändavad aktiivselt erinevate elundite ja kudede vahel. Samal ajal ei ole lümfotsüütide migreerumine ja asumine kudedes kaootiline protsess. Sellel on suunatud iseloom ja seda reguleerib rangelt spetsiaalsete adhesioonimolekulide (integriinid, selektiinid jne) ekspressioon lümfotsüütide membraanil, veresoonte endoteelil ja strooma rakuelementidel. Seega migreeruvad ebaküpsed T-lümfotsüüdid aktiivselt harknääre. Küpsed mitteimmuunsed ("naiivsed") lümfotsüüdid on perifeersete lümfoidsete elundite ja kudede suhtes troopilised. Samal ajal asustavad T- ja B-lümfotsüüdid ainult "oma" piirkondi - see on nn koduvastuvõtu efekt (inglise keelest. Kodu- Maja). Küpsed immuunsüsteemi (aktiveeritud) lümfotsüüdid tunnevad ära epiteeli põletikukoldes. Immunoloogilised mälurakud naasevad alati oma päritolupaikadesse.

Mitteimmuunsete lümfotsüütide eluiga on üsna pikk. T-lümfotsüütides ulatub see mitu kuud või aastat ja B-rakkudes - nädalat või kuud. Immunoloogilised mälurakud elavad kõige kauem (vt lõik 11.5) - kuni 10 aastat või rohkem. Aktiveeritud või lõplikult diferentseerunud lümfotsüütide eluiga on aga lühike (mitu päeva). Vananenud, valeaktiveeritud ja autoreaktiivsed (autoantigeenidele reageerivad) lümfotsüüdid hävitatakse neis apoptoosi esilekutsumisel. Surnud lümfotsüüdid asenduvad pidevalt uutega nende vohamise tõttu immuunsüsteemi kesk- ja perifeersetes organites. Lümfoidsete populatsioonide arv on immuunsüsteemi enda rakkude range kontrolli all.

Konkreetse funktsiooni täitmiseks kannavad lümfotsüüdid oma pinnal otseseid antigeeni retseptoreid ja on immunokompetentsed rakud. B-lümfotsüüdi ja spetsiifilise γδT-lümfotsüüdi immunoretseptor tunneb ära natiivse epitoobi, st. eristab otseselt võõraineid. Traditsioonilise T-lümfotsüüdi immunoretseptor on orienteeritud MHC koostises olevatele oligopeptiididele, st. tunneb ära muutunud "oma".

Lümfotsüütide antigeenispetsiifilistel retseptoritel on keeruline molekulaarne struktuur, mis on iga raku jaoks ainulaadne. Näiteks-

Näiteks T-lümfotsüütides koosnevad need mitmest polügeense kodeerimisega polüpeptiidi subühikust. Geenide arv, mis määravad selle retseptori V-piirkonna (spetsiifilise äratundmise eest vastutava muutuva piirkonna) struktuuri ebaküpses rakus, ulatub 100-ni. Lümfotsüütide küpsemisel V-geenides toimuvate rekombinatsiooni ümberkorralduste tulemusena tekib indiviid. iga raku jaoks moodustub retseptoriks lõpmatu arv antigeense spetsiifilisuse variante, ulatudes 10 12-ni, mis on võrreldav T-lümfotsüütide kogupopulatsiooniga. B-raku retseptori moodustumine järgib samu mustreid. Nähtuse bioloogiline tähendus on äärmiselt oluline: organismis hoitakse pidevalt laia lümfoidretseptorite spetsiifilise orientatsiooni repertuaari ja rakud on igal hetkel valmis reageerima kaitsva reaktsiooniga mis tahes võimalikule antigeenile.

Sellises olukorras on loomulik oma keha antigeenidele spetsiifiliste T-lümfotsüütide ilmumine. Need tuleb aga tüümuses nende arengu varases staadiumis elimineerida. Seetõttu eristavad nad esmane ja sekundaarne antigeeni tuvastamise repertuaar lümfoidsed populatsioonid. Primaarset iseloomustab retseptori spetsiifilisuse kogum, mis moodustub lümfotsüütide moodustumisel indiviidi luuüdis. Sekundaarne ehk klonaalne repertuaar on retseptori variantide kogum pärast autoreaktiivsete rakukloonide hävitamist.

Antigeenispetsiifilisel vastuvõtul lümfotsüütides on standardsed rakendusmehhanismid. Retseptori ekstratsellulaarse osa poolt stiimulilt (antigeenilt) vastuvõetud signaal kandub läbi transmembraanse piirkonna selle rakusisesesse ossa, mis aktiveerib juba rakusiseseid ensüüme (türosiinkinaas, fosforülaas jne).

Lümfotsüütide produktiivse reaktsiooni käivitamiseks on vajalik selle retseptorite agregatsioon. Lisaks on retseptori-ligandi interaktsiooni stabiliseerimiseks ja kostimuleeriva signaali tajumiseks vaja abimolekule.

Lümfotsüütide hulgas on rakke, millel puuduvad T- ja B-lümfotsüütide tunnused. Nad said nime null rakud. Luuüdis moodustavad need umbes 50% kõigist lümfotsüütidest ja veres - umbes 5%. Funktsionaalne tegevus jääb ebaselgeks.

B-lümfotsüüdid. B-lümfotsüüdid on valdavalt efektorimmunokompetentsed rakud, mis moodustavad ligikaudu 15% lümfotsüütide koguarvust. B-lümfotsüütidel on kaks alampopulatsiooni: traditsioonilised B-rakud, millel puudub CD5-marker, ja CD5 + B1-lümfotsüüdid.

Elektronmikroskoopiaga on CD5 - B-lümfotsüütidel kare pind, sellel määratakse CD19-22 ja mõned teised. antigeenispetsiifiline retseptori funktsioon (BCR) viia läbi immunoglobuliinide spetsiaalseid membraanivorme. Rakud ekspresseerivad MHC II klassi kaasstimuleerivaid molekule CD40, 80, 86, FcR immuunkompleksidele ja G-klassi immunoglobuliini natiivsetele molekulidele, hiire erütrotsüütide retseptorile, immunotsütokiinidele jne.

Riis. 10.5. B-lümfotsüütide diferentseerumise skeem: P - plasmarakk; MB - immunoloogilise mälu B-lümfotsüüt; Bαα – sünteesib limaskestadel polümeerset immunoglobuliini A

Küpsete CD5 - B-lümfotsüütide ja nende järglaste (plasmotsüütide) ülesanne on immunoglobuliinide tootmine. Lisaks on B-lümfotsüüdid professionaalsed APC-d. Nad osalevad humoraalse immuunsuse, B-raku immunoloogilise mälu ja vahetu ülitundlikkuse tekkes.

B-lümfotsüütide (joonis 10.5) diferentseerumine ja küpsemine toimub esmalt luuüdis ja seejärel immuunsüsteemi perifeersetes organites, kus nad settivad eelkäija staadiumis. B-lümfotsüütide järglased on immunoloogilised mälurakud ja plasmarakud. Viimaste peamised morfoloogilised tunnused on arenenud endoplasmaatiline retikulum ja Golgi aparaat suure hulga ribo-

säga Plasmaraku eluiga on lühike - mitte rohkem kui 2-3 päeva.

B1-lümfotsüüte peetakse fülogeneetiliselt antikehi tootvate rakkude vanimaks haruks. Nende rakkude prekursorid migreeruvad varakult limaskestade kudedesse, kus nad säilitavad oma populatsiooni suuruse autonoomselt immuunsüsteemi keskorganitest. Rakud ekspresseerivad CD5, sünteesivad madala afiinsusega IgA ja IgM mikroobide polüsahhariid- ja lipiidantigeenideks ning tagavad limaskestade immuunkaitse oportunistlike bakterite eest.

B-lümfotsüütide funktsionaalset aktiivsust kontrollivad T-helperi, makrofaagide ja teiste rakkude molekulaarsed antigeenid ja immunotsütokiinid.

T-lümfotsüüdid.T-lümfotsüüdid on kompleksne rakkude rühm, mis pärineb luuüdi pluripotentsest tüvirakust ning küpseb ja eristub tüümuses oma eelkäijatest. Need rakud moodustavad umbes 75% kogu lümfoidsete rakkude populatsioonist. Elektronide difraktsioonimustril on kõik T-lümfotsüüdid sileda pinnaga, nende ühine marker on CD3, samuti lamba erütrotsüütide retseptor. Sõltuvalt antigeeni retseptori struktuurist (TCR) ja funktsionaalne orientatsioon, võib T-lümfotsüütide koosluse jagada rühmadesse.

TCR-i on kahte tüüpi: αβ ja γδ. Esimene tüüp on heterodimeer, mis koosneb kahest polüpeptiidahelast - α ja β. See on iseloomulik traditsioonilistele T-lümfotsüütidele, mida tuntakse T-abistajate ja T-tapjatena. Teine on leitud spetsiaalse γδT-lümfotsüütide populatsiooni pinnalt.

T-lümfotsüüdid jagunevad ka funktsionaalselt kahte alampopulatsiooni: immunoregulaatorid ja efektorid. Immuunvastuse reguleerimise ülesannet täidavad T-abistajad. Varem eeldati T-supressorite olemasolu, mis on võimelised pärssima immuunvastuse (supressiooni) teket. Kuid rakku ei ole veel morfoloogiliselt tuvastatud, kuigi supressorefekt ise on olemas. Efektorfunktsiooni teostavad tsütotoksilised lümfotsüüdid T-killerid.

Organismis pakuvad T-lümfotsüüdid immuunvastuse rakulisi vorme (hilinenud tüüpi ülitundlikkus, siirdamise immuunsus jne), määravad immuunvastuse tugevuse ja kestuse. Nende küpsemist, diferentseerumist ja aktiivsust kontrollivad tsütokiinid ja makrofaagid.

T-abilised. T-helpers ehk T-helpers on T-lümfotsüütide alampopulatsioon, mis täidab regulatoorset funktsiooni. Need moodustavad umbes 75% T-lümfotsüütide kogupopulatsioonist. Nad kannavad nii CD4 markerit kui ka αβ-d TCR, mis analüüsib APC-ga esindatud antigeeni olemust.

Antigeeni vastuvõtt T-helperi poolt, st. selle võõrapärasuse analüüs on väga keeruline protsess, mis nõuab suurt täpsust. Seda soodustab (joonis 10.6) CD3 molekul (komplekse koos TCR), kaasretseptori molekulid CD4 (on afiinsus molekulaarse kompleksi MHC klass II suhtes), adhesioonimolekulid (stabiliseerivad rakkudevahelist kontakti), retseptorid (mõjutavad kulusid stimuleerivate teguritega APC - CD28, 40L).

Riis. 10.6. T-helperi aktiveerimisskeem (selgitus tekstis)

Aktiveeritud T-helper toodab laia valikut immunotsütokiite, mille abil kontrollib paljude immuunvastusega seotud rakkude bioloogilist aktiivsust.

T-abistaja populatsioon on heterogeenne. Aktiveeritud CD4 + T-lümfotsüüt (T Ω -abistaja) eristub üheks oma järglaseks: T 1 - või T 2 -abistajaks (joon. 10.7). See diferentseerumine on alternatiivne ja seda juhivad tsütokiinid. T1- või T2-abistajad erinevad ainult funktsionaalselt toodetud tsütokiinide spektri poolest.

T 1 -helper moodustab IL-2, 3, y-IFN, TNF jne, mis on vajalikud rakulise immuunvastuse, hilinenud tüüpi ülitundlikkuse ja immuunpõletiku tekkeks. Selle raku moodustumise määravad aktiveeritud makrofaagid, looduslikud ja T-killerid, sünteesivad IL-12 ja y-IFN.

T 2 -helper toodab IL-4, 5, 6, 9, 10, 13 jne, mis toetavad humoraalset immuunvastust, aga ka ülitundlikkust

Riis. 10.7. T-abistaja eristamise skeem: T-x - T-abistaja; aM - aktiveeritud makrofaag; T-k - T-killer; aEK - aktiveeritud looduslik tapja; E - eosinofiil; B - basofiil; T - nuumrakk; γδТ - γδТ-lümfotsüüt

vahetu tüübi kehtivus. Diferentseerumist T2 abistaja suhtes võimendavad γδT-rakud, basofiilid, nuumrakud ja eosinofiilid, mis sünteesivad IL-4 ja 13.

Organism säilitab T 1 -/T 2 -abistajate tasakaalu, mis on vajalik piisava immuunvastuse tekkeks. T 1 - ja T 2 - abistajad on antagonistid ja pärsivad üksteise arengut. On kindlaks tehtud, et vastsündinute kehas on ülekaalus T 2 -abistajad. Normaalse mikroflooraga seedetrakti asustuse rikkumine pärsib T 1 - abistajate alampopulatsiooni arengut ja põhjustab keha allergiat.

T-tapjad (tsütotoksilised T-lümfotsüüdid). T-killer – T-lümfotsüütide-efektorite alampopulatsioon, mis moodustab ligikaudu 25% kõigist T-lümfotsüütidest. T-killeri pinnal tuvastatakse CD8 molekulid, samuti αβ TCR antigeenile kombinatsioonis I klassi MHC-ga, mille järgi "ise" rakud erinevad "võõratest". Vastuvõtt hõlmab CD3 molekuli kompleksi moodustumist TCR, ja kaasretseptori molekulid CD8, troopilised MHC klassi I jaoks (joonis 10.8).

T-killer analüüsib võõra I klassi MHC otsimisel oma keha rakke. Muteerunud, viirusega nakatunud või allogeense siirdamisega rakud kannavad oma pinnal selliseid geneetilise võõrapärasuse märke, mistõttu on nad T-tapja sihtmärgiks.

Riis. 10.8. T-killeri aktiveerimise skeem (selgitused tekstis)

T-killer elimineerib sihtrakud antikehast sõltumatu rakuvahendatud tsütotoksilisuse (ANCCT) abil (vt punkt 11.3.2), mille jaoks see sünteesib mitmeid toksilisi aineid: perforiini, gransüüme ja granulisiini. Perforiin- toksiline valk, mida sünteesivad tsütotoksilised lümfotsüüdid-T-killerid ja looduslikud tapjad. Omab mittespetsiifilist omadust. Toodetakse ainult küpsete aktiveeritud rakkude poolt. Perforiin moodustub lahustuva prekursorvalguna ja akumuleerub tsütoplasmas graanulitena, mis on kontsentreeritud ümber TCR, seostatakse sihtrakuga, et tekitada sihtrakule kohalikku sihipärast kahjustust. Graanulite sisu vabaneb kitsasse sünaptilisse pilusse, mis moodustub tsütotoksilise lümfotsüüdi ja sihtraku vahelisest tihedast kontaktist. Hüdrofoobsete kohtade tõttu liidetakse perforiin sihtraku tsütoplasmamembraani, kus Ca 2+ ioonide juuresolekul polümeriseerub transmembraanseks pooriks, mille läbimõõt on 16 nm. Moodustunud kanal võib põhjustada sihtraku osmootset lüüsi (nekroosi) ja/või võimaldada gransüümide ja granulisiini tungimist sellesse.

Gransüümid on küpsete aktiveeritud tsütotoksiliste lümfotsüütide poolt sünteesitud seriinproteaaside üldnimetus. Gransüüme on kolme tüüpi: A, B ja C. Pärast sünteesi akumuleeruvad gransüümid graanuliteks nagu perforiin ja koos

Granulisiin- ensümaatilise aktiivsusega efektormolekul, sünteesitud tsütotoksiliste lümfotsüütide poolt. Võimeline käivitama sihtrakkudes apoptoosi, kahjustades nende mitokondrite membraani.

T-mõrvaril on tohutu bioloogiline potentsiaal – teda kutsutakse sarimõrvariks. Lühikese ajaga võib see hävitada mitu sihtrakku, kulutades igaühele umbes 5 minutit. T-killeri efektorfunktsiooni stimuleerib T1-abistaja, kuigi mõnel juhul pole tema abi vaja. Lisaks efektorfunktsioonile sünteesib aktiveeritud T-killer γ-IFN-i ja TNF-i, mis stimuleerivad makrofaage ja võimendavad immuunpõletikku.

γδ T-lümfotsüüdid. T-lümfotsüütide hulgas on väike CD4 - CD8 fenotüübiga rakkude populatsioon, mis kannavad oma pinnal erilist TCRγδ-tüüp - γδT-lümfotsüüdid. Lokaliseeritud seedetrakti epidermises ja limaskestas. Nende koguarv ei ületa 1% T-lümfotsüütide koguhulgast, kuid sisekudedes võib see ulatuda 10% -ni.

γδT-lümfotsüüdid pärinevad tüvirakkude autonoomsest võrsest, mis migreerusid embrüogeneesi varases staadiumis sisekudedesse. Küpsemisel jäetakse tüümust mööda. Seedetrakti ja epidermise kahjustatud epiteeli rakkude poolt aktiveeritud IL-7 suurendab paljunemist.

γδ T-lümfotsüüdi antigeenne retseptor on sarnane BCR, selle aktiivne sait seondub otse antigeeni epitoobiga ilma selle eelneva töötlemise ja MHC kaasamiseta. Antigeenseid determinante võivad esindada näiteks CD1 molekulid. γδTCR-id on orienteeritud mõnede laialt levinud mikroobsete antigeenide (lipoproteiinid, kuumašokivalgud, bakteriaalsed superantigeenid jne) äratundmisele.

γδT-lümfotsüüdid võivad olla nii efektor-, tsütotoksilised rakud (nad osalevad patogeenide eemaldamises infektsioonivastase kaitse varases staadiumis) kui ka immunoreaktiivsuse regulaatorid. Nad sünteesivad tsütokiine, mis aktiveerivad lokaalset immuunsust ja lokaalset põletikulist vastust, sealhulgas suurendavad T 2 abistajate moodustumist. Lisaks toodavad γδ rakud IL-7 ja kontrollivad oma populatsiooni suurust.

I klassi MHC retseptor analüüsib selle ekspressiooni tihedust rakumembraanil. Nende molekulide puudulikkus, mida täheldatakse vähirakkude transformatsiooni ajal, võimendab ka NK tsütotoksilisust.

kangast NK-d on istuvama eluviisiga ja neid leidub suurel hulgal raseda emaka maksas ja kümnendites. Kandke markerit CD16 - CD56 palju ja palju Fas- ligand. Rakendage ANCCT (vt punkt 11.3.2). Sihtrakud on lümfotsüüdid, mida aktiveerivad näiteks toiduantigeenid või loote alloantigeenid ja mis ekspresseerivad Fas.

Lisaks tsütotoksilistele funktsioonidele toodab NK tsütokiine (IL-5, 8, γ-IFN, TNF, granulotsüüte-monotsüüte-kolooniaid stimuleeriv faktor-GM-CSF jne), aktiveerib makrofaagide-fagotsüütide sidet, rakkude arengut. immuunvastus ja immuunpõletik. NK efektorfunktsiooni võimendavad tsütokiinid (IL-2, 4, 10, 12, y-IFN jne).

fagotsüüdid(vt punkt 9.2.3.1) - immunokompetentsete rakkude arvukaim morfoloogiliselt heterogeenne fraktsioon. Nad täidavad reguleerivaid ja efektorfunktsioone. Nad toodavad immunotsütokiine, ensüüme, radikaalioone ja muid bioloogiliselt aktiivseid aineid, viivad läbi rakuvälist ja intratsellulaarset tapmist ning fagotsütoosi. Lisaks on makrofaagid APC-d – need pakuvad T-abistajarakkudele töötlemist ja antigeeni esitlust.

Eosinofiilid- granuleeritud vere leukotsüüdid. Sisaldub veres, lahti sidekude, koguneb suurtes kogustes helmintide põhjustatud lokaalsete põletike koldesse ja annab ADCC-d.

Eosinofiilid sünteesivad ka tsütokiine (IL-3, 5, 8, GM-CSF jne), mis stimuleerivad immuunsuse rakulist sidet ja T2-abistaja ning lipiidide vahendajaid (leukotrieenid, trombotsüüte aktiveeriv faktor jne) , mis käivitavad helmintide sissetoomise kohas põletikulise reaktsiooni.

nuumrakud- teadmata päritoluga mitterändavad morfoloogilised elemendid, mis paiknevad barjääri kudedes (lamina propria limaskestadel, nahaaluses sidekoes) ja veresoonte sidekoes. Sünteesitud bioloogiliselt aktiivsete ühendite komplekti ja lokaliseerimise järgi eristatakse kahte tüüpi nuumrakke - rakke limaskestad ja sidekoe.

Basofiilid- granulotsüüdid, mis pärinevad luuüdi tüve PPSC-st ja on seotud eosinofiilidega. Nende diferentseerumist määravad alternatiivselt tsütokiinid. Nad rändavad pidevalt koos vereringega, meelitavad neid põletikukohta anafülotoksiinide (C3a, C4a ja C5a) poolt ning jäävad seal vastavate homingretseptorite abil kinni.

Basofiilid ja nuumrakud sünteesivad sarnase bioloogiliselt aktiivsete ainete komplekti. Nad toodavad, akumuleerudes graanulites, vasoaktiivseid amiine (inimestel histamiini ja närilistel serotoniini), sulfaaditud glükosaminoglükaane (kondroitiinsulfaati, hepariini), ensüüme (seriinproteaase jne), aga ka tsütokiini α-TNF. Leukotrieenid (C4, D4, E4), prostaglandiinid vabanevad otse rakkudevahelisse ruumi (PGD2, PGE2), tsütokiinid (IL-3, 4, 5, 13 ja GM-CSF) ja trombotsüüte aktiveeriv faktor.

Pinnal on basofiilidel ja nuumrakkudel kõrge afiinsus FcR IgE-le ja G4-le. Moodustunud retseptorikompleks interakteerub spetsiifiliselt antigeeni/allergeeni epitoobiga. Ekspress ka FcR IgG-le immuunkompleksis. Basofiile ja nuumrakke aktiveerivad allergeenid, anafülotoksiinid, aktiveeritud neutrofiilide vahendajad, norepinefriin ja inhibeerivad immuunkompleksid.

Allergeeni seondumine retseptorikompleksiga põhjustab basofiilide ja nuumrakkude degranulatsiooni – graanulites sisalduvate bioloogiliselt aktiivsete ühendite eraldumist rakkudevahelisse ruumi, mis põhjustab vahetut tüüpi ülitundlikkuse (I tüüpi allergilise reaktsiooni) väljakujunemist.

Basofiilid ja nuumrakud suunavad T-abistajate diferentseerumist T2 alampopulatsiooni suunas ja suurendavad eosinofilogeneesi.

Dendriitrakud- töödelda luuüdi päritolu rakke. Lokaliseeritud lümfoidorganites ja barjääri kudedes. Ekspresseerige nende pinnal II klassi MHC ja kaasstimuleerivaid tegureid (CD40, 80, 86). Võimeline imenduma

seedida endotsütoosi teel, töödelda (protsess) ja esitada (esitada) antigeen T-abistajatele koos MHC II klassiga. See on kõige aktiivsem agrotööstuskompleks. Dendriitrakkudest on hästi tuntud Langerhansi rakud (epidermises), sõrmedevahelised rakud (lümfisõlmedes) ja tüümuse dendriitrakud.

10.2.2. Immuunsüsteemi toimimise korraldamine

Immuunsüsteemil on keeruline korraldus – teatud funktsiooni elluviimisel osalevad paljud erinevad rakupopulatsioonid ja lahustuvad immuunfaktorid. Rakud ringlevad kehas pidevalt, surevad elutegevuse käigus ja paljunevad.

Sõltuvalt konkreetsest vajadusest saab immuunsüsteemi spetsiifilist funktsiooni aktiveerida või alla suruda (surutud). Immuunsüsteemi igasugune reaktsioon toimub aga ainult peaaegu kõigi selle rakkude tüüpide pideva interaktsiooniga, st. rakkudevahelise koostöö tingimustes. Stiimul (aktiveeriv signaal) on antigeen. Mis tahes immuunvastuse kujunemisel on võimalik jälgida järjestikku muutuvate etappide kaskaadi.

10.2.2.1. Immuunsüsteemi rakkude koostoime

Immuunsüsteemi toimimise vajalik tingimus on tihe rakkudevaheline koostöö, mis põhineb retseptor-ligand interaktsioonil. Omavahel suhtlemiseks kasutavad rakud erinevaid kaugemal lahustuvaid tegureid ja otsekontakti.

Lahustuvate tegurite süntees on üks universaalseid viise rakkude omavaheliseks vahetamiseks. Nende hulka kuuluvad tsütokiinid, millest praegu on teada rohkem kui 25. Nad esindavad heterogeenset bioloogiliselt aktiivsete molekulide perekonda, millel on mitmekesine struktuur ja funktsioon ning millel on mitmeid ühiseid omadusi:

Tsütokiinid reeglina rakku ei ladestu, vaid sünteesitakse pärast sobivat stiimulit;

Tsütokiini signaali tajumiseks ekspresseerib rakk sobivat retseptorit, mis suudab interakteeruda mitme erineva tsütokiiniga;

Tsütokiine sünteesivad erineva idu, taseme ja diferentseerumissuunaga rakud;

Immuunsüsteemi rakkude alampopulatsioonid erinevad sünteesitud tsütokiinide ja nende retseptorite spektri poolest;

Tsütokiinidel on mitmekülgsus, mitmekordne toime ja sünergia;

Tsütokiinid võivad toimida nii lähedalasuvale rakule (parakriinne regulatsioon) kui ka tootjale endale (autokriinne regulatsioon);

Tsütokiinide regulatsioonil on kaskaadne iseloom: raku aktiveerimine ühe tsütokiini poolt põhjustab teise tsütokiini sünteesi;

Valdav enamus on need lühitoimelised vahendajad – nende mõju avaldub tootmiskohas. Samal ajal võivad mitmed põletikueelsed tsütokiinid (IL-1, 6, α-TNF jne) avaldada süsteemset toimet.

Tsütokiinid erinevad juhtiva funktsionaalse orientatsiooni poolest:

Immuunsuseeelse põletiku vahendajad (IL-1, 6.12, α-TNFidr);

Immuunpõletiku vahendajad (IL-5, 9, 10, γ-IFN

Lümfotsüütide proliferatsiooni ja diferentseerumist stimuleerivad ained (IL-2, 4, 13, transformeeriv kasvufaktor - β-TGF

Rakkude kasvufaktorid ehk kolooniaid stimuleerivad tegurid

(IL-3, 7, GM-CSF jne);

Kemokiinid ehk rakulised kemoatraktandid (IL-8 jne). Mõnede tsütokiinide lühikirjeldus on toodud artiklis

Otsene rakkudevaheline interaktsioon põhineb vastasraku membraanil ekspresseeritud struktuuride vastuvõtmisel. See nõuab rakkude piisavalt pikka ja stabiilset kontakti. Seda lülitusmeetodit kasutavad T-helperid ja T-killerid esitatud struktuuride võõrapärasuse analüüsimisel. Ka kostimuleerivate tegurite (paarid CD40-CD40-ligand, CD28-CD80, 86) toimemehhanism nõuab otsest kontakti.

10.2.2.2. Immuunsüsteemi aktiveerimine

Immuunsüsteemi aktiveerimine eeldab produktiivse immuunvastuse tekkimist vastuseks antigeensele ärritusele.

Tabel 10.3. Peamiste tsütokiinide iseloomustus

Tabeli jätk. 10.3

Tabeli jätk. 10.3

Tabeli lõpp. 10.3

Märge. MÜÜT – migratsiooni pärssiv tegur.

ja makroorganismi kudede hävimisproduktide ilmnemine. See on keeruline mitmeetapiline protsess, mille esilekutsumine nõuab pikka aega - umbes 4 päeva. Kriitiline sündmus on see, et antigeeni ei ole võimalik määratud aja jooksul kaasasündinud immuunsuse tegurite tõttu elimineerida.

Adaptiivse immuunsuse käivitusmehhanism on "sõbra või vaenlase" äratundmine, mida T-lümfotsüüdid viivad läbi oma otseste immunoretseptorite abil. TCR. Bioorgaanilise molekuli võõrpärasuse tuvastamise korral aktiveeritakse reaktsiooni teine ​​etapp - antigeenile väga spetsiifilise lümfotsüütide efektorite klooni intensiivne replikatsioon, mis on võimeline katkestama antigeense sekkumise. See nähtus on saanud nime klooni laiendamine. Paralleelselt, kuid mõnevõrra hiljem, stimuleerib proliferatsioon immuunlümfotsüütide diferentseerumist ja sellest immunoloogiliste mälurakkude moodustumist, mis tagab ellujäämise tulevikus.

Seega on immuunsüsteemi produktiivne aktiveerimine seotud immunokompetentsete rakkude antigeenreaktiivsete kloonide paljunemise ja diferentseerumisega. Antigeenile selles protsessis omistatakse induktor ja kloonse valiku faktor. Allpool käsitletakse immuunsüsteemi aktiveerimise peamiste etappide mehhanisme.

T-abistaja aktiveerimine. Protsess (vt joonis 10.6) viiakse läbi APC (dendriitrakud, B-lümfotsüüdid ja makrofaagid) otsesel osalusel. Pärast endotsütoosi ja antigeeni töötlemist intratsellulaarsetes vesiikulites integreerib APC saadud oligopeptiidi MHC II klassi molekuli ja paljastab saadud kompleksi välismembraanil. APC pind ekspresseerib ka kaasstimuleerivaid tegureid - CD40, 80, 86 molekule, mis on tugevad nahakudede hävimisproduktide indutseerijad immuuneelse põletiku staadiumis.

T-helper on adhesioonimolekulide abil kindlalt ühendatud APC pinnaga. T-helperimmunoretseptor koos CD3 molekuliga, mida toetab kaasretseptori molekul CD4, interakteerub II klassi antigeen-MHC kompleksiga ja analüüsib selle struktuuri võõrapärasust. Vastuvõtmise produktiivsus sõltub kostimuleerivatest efektidest paarides CD28-CD80/86 ja CD40-ligand-CD40.

Kui II klassi antigeen-MHC kompleks (täpsemalt "mitte oma") tunnistatakse võõraks, aktiveerub T-abistaja. Ta väljendab

ruyet retseptori IL-2 jaoks ning hakkab sünteesima IL-2 ja teisi tsütokiine. T-abistaja aktiveerimise tulemuseks on tema taastootmine ja eristumine üheks tema järglaseks - T 1 - või T 2 -abiliseks (vt joonis 10.2). Igasugune muutus vastuvõtutingimustes peatab T-abistaja aktivatsiooni ja võib selles esile kutsuda apoptoosi.

B-lümfotsüütide aktiveerimine. B-lümfotsüüdi aktiveerimine (joonis 10.9) nõuab kolme järjestikuse signaali liitmist. Esimene signaal on antigeenimolekuli interaktsiooni tulemus spetsiifilisega BCR, teine ​​on aktiveeritud T-abistaja interleukiini stiimul ja kolmas on kaasstimuleerivate CD40 molekulide interaktsiooni tulemus CD40 ligandiga.

Aktiveerimine käivitab antigeenispetsiifilise B-lümfotsüüdi paljunemise ja diferentseerumise (vt joonis 10.2). Selle tulemusena ilmub lümfoidsete folliikulite germinaalsetesse (germinaalsetesse) keskustesse spetsiifiliste antikehade tootjate kloon. Diferentseerimine võimaldab lülitada immunoglobuliinide biosünteesi klassidest M ja D ökonoomsematele: G, A või E (harva), suurendada sünteesitud antikehade afiinsust ja moodustada immunoloogilise mälu B-rakke või plasmarakke.

B-lümfotsüütide aktiveerimine on väga delikaatne protsess. Vähemalt ühe stiimuli puudumine (rakkudevahelise koostöö rikkumine, B-lümfotsüütide retseptori mittespetsiifilisus või antigeeni eliminatsioon) blokeerib antikeha immuunvastuse arengut.

T-killer aktiveerimine. Järelevalvefunktsiooni täitmiseks puutub T-killer potentsiaaliga tihedasse ja tugevasse kontakti

Riis. 10.9. B-lümfotsüütide aktiveerimise skeem (selgitused tekstis)

sihtrakk, kasutades adhesioonimolekule (vt joonis 10.8). Siis tapja T-immunoretseptor (αβ TCR) Koos CD3 molekuliga, mida toetab kaasretseptori molekul CD8, interakteerub see MHC I klassi antigeense kompleksiga ja analüüsib selle struktuuri. Allogeensust soodustavate kõrvalekallete tuvastamine aktiveerib T-tapja IL-2 retseptori ekspressiooniks ja IL-2 sünteesiks ning efektormolekulide (perforiin, gransüümid, granulisiin) vabanemine tsütoplasma graanulitest sünaptilisse pilusse. rakkudevaheline kontakt.

Immuunvastuse rakulise vormi piisavaks väljaarendamiseks on vaja T1 abistaja stiimuleid. T-killer võib toimida autonoomselt, alustades ja säilitades sõltumatult kloonide moodustumist IL-2 autokriinse stimulatsiooni tõttu. Seda omadust rakendatakse aga harva.

10.2.2.3. Immuunvastuse pärssimine

Immuunvastuse allasurumine või supressioon on organismi füsioloogiline reaktsioon, mis tavaliselt lõpetab immuunvastuse ja mille eesmärk on pidurdada antigeenispetsiifiliste lümfotsüütide kloonide laienemist. Erinevalt immunoloogilisest taluvusest pärsitakse juba alanud immuunvastust. Immunosupressioonil on kolm mehhanismi: immunokompetentsete rakkude kloonide hävitamine, immunokompetentsete rakkude aktiivsuse pärssimine, antigeense stiimuli kõrvaldamine.

Immunokompetentseid rakke saab elimineerida apoptoosiga. Sel juhul elimineeritakse järgmised rakurühmad:

Lõplikult diferentseerunud lümfotsüüdid, mis on lõpetanud oma bioloogilise programmi;

Aktiveeritud lümfotsüüdid, mis ei ole saanud antigeenset stiimulit;

"kulunud" lümfotsüüdid;

autoreaktiivsed rakud.

Apoptoosi käivitavad looduslikud tegurid on glükokortikoidhormoonid, Fas-ligand, α-TNF ja teised immunotsütokiinid, gransüümid ja granulisiin. Sihtrakkude apoptootiline hävitamine võib aktiveerida T-tapjaid, NK fenotüübiga CD16 - CD56 palju ja T 1 abistajaid.

Lisaks apoptoosile on võimalik antikehast sõltuv lümfotsütolüüs. Näiteks meditsiinilistel eesmärkidel antilümfotsüütiline

seerum, mis komplemendi juuresolekul põhjustab lümfotsüütide lüüsi. Lümfoidset populatsiooni on võimalik kõrvaldada ka kokkupuutel ioniseeriva kiirgusega või tsütostaatikumidega.

Immunokompetentsete rakkude funktsionaalset aktiivsust võivad pärssida nende konkurentide või järglaste lahustuvad tegurid. Juhtroll kuulub mitme toimega immunotsütokiinidele. Näiteks on teada, et T 2 - helperid, γδ T-lümfotsüüdid ja nuumrakud IL-4, 13 abil takistavad T0-helperi diferentseerumist T 1 -rakuks. Viimane omakorda võib blokeerida T2-abistaja moodustumist, sünteesides γ-IFN-i. T- ja B-lümfotsüütide proliferatsiooni piirab β-TGF, mida toodavad terminaalselt diferentseerunud T-abistajad. Juba mainitud T 2 abistajad (IL-4, 13 ja β-TGF) pärsivad makrofaagide bioloogilist aktiivsust.

Immuunsuse humoraalse lüli allasurumine võib olla põhjustatud immunoglobuliinidest. G-klassi immunoglobuliinide liigne kontsentratsioon, mis seondub B-lümfotsüütide membraani spetsiaalsete retseptoritega, pärsib raku bioloogilist aktiivsust ja selle võimet diferentseeruda plasmarakuks.

Antigeeni eemaldamist organismist looduses täheldatakse keha täielikul vabanemisel patogeenist steriilse immuunsuse kujunemise ajal. Kliinilises praktikas saavutatakse efekt organismi puhastamisel plasma või lümfosorptsiooniga, samuti antigeeni neutraliseerimisel kõrge immunogeensusega epitoopide suhtes spetsiifiliste antikehadega.

10.2.2.4. Vanusega seotud muutused immuunsüsteemis

Immuunsüsteemi arengus on kaks erinevat etappi. Esiteks, antigeenist sõltumatu, mis algab embrüonaalse arenguperioodiga ja jätkub osaliselt kogu elu jooksul. Sel perioodil moodustuvad tüvirakud ja erinevad lümfotsüütide antigeenispetsiifilised kloonid. γδT ja B1-lümfotsüütide prekursorid migreeruvad kattekudedesse ja moodustavad autonoomseid lümfoidseid võrseid.

Teine faas, antigeenist sõltuv, kestab indiviidi sünnihetkest kuni tema surmani. Sel perioodil on immuunsüsteem "harjunud" meid ümbritsevate erinevate antigeenidega. Bioloogilise kogemuse kogunemisega, s.o. produktiivsete kontaktide hulk ja kvaliteet antigeenidega, toimub valik

ja immunokompetentsete rakkude üksikute kloonide replikatsioon. Kloonide eriti intensiivne laienemine on iseloomulik lapsepõlvele. Esimese 5 eluaasta jooksul peab lapse immuunsüsteem neelama ligikaudu 90% bioloogilisest teabest. Veel 9% tajutakse enne puberteedi algust, ainult umbes 1% jääb täiskasvanuks.

Lapse immuunsüsteem peab toime tulema koletute koormustega, mis langevad peamiselt immuunsuse humoraalsele lülile. Suure asustustihedusega ja sagedaste inimestevaheliste kontaktidega kohtades (suurlinnades) luuakse tingimused erinevate patogeenide kõrge kontsentratsiooni pikaajaliseks püsimiseks. Seetõttu haigestuvad megalinnade lapsed sageli. Siiski jääb mulje totaalsest immuunpuudulikkusest, mille tekitavad äärmuslikud keskkonnaprobleemid. Samal ajal võimaldavad evolutsioonilised immuunkaitsemehhanismid lapse kehal edukalt toime tulla keeruliste loomuliku elujõulisuse testidega ja reageerida adekvaatselt vaktsineerimisele.

Vanusega muutub immuunsüsteem oma struktuuri. Täiskasvanu kehas moodustavad kuni 50% kogu lümfoidkoest rakkude kloonid, mis on läbinud antigeense stimulatsiooni. Immuunsüsteemi kogutud bioloogiline kogemus avaldub peamiste patogeenide suhtes spetsiifiliste lümfotsüütide elutähtsate (tegelike) kloonide kitsa "raamatukogu" moodustamises. Immunoloogiliste mälurakkude pikaealisuse tõttu muutuvad praegused kloonid aja jooksul iseseisvaks. Nad omandavad iseseisva toimetulekuvõime ja sõltumatuse immuunsüsteemi keskorganitest. Harknääre funktsionaalne koormus väheneb, mis väljendub selle vanusega seotud involutsioonis. Sellest hoolimata jääb kehasse suur hulk taotlemata "naiivseid" rakke. Nad on võimelised reageerima igale uuele antigeensele agressioonile.

täpsed kehaelemendid. Seetõttu hakkab pärast sündi intensiivselt arenema adaptiivse rakulise immuunsuse süsteem ja koos sellega moodustuvad T 1 -abistajate ja T-tapjate kloonid. Märgiti, et seedetrakti postnataalse koloniseerimise rikkumine normaalse taimestiku poolt pärsib T1-abistajapopulatsiooni piisava moodustumise protsessi T2-rakkude kasuks. Viimaste liigne aktiivsus muutub laste organismide allergiaks.

Produktiivse immuunvastuse pärast selle lõppemist (neutraliseerimine ja antigeeni eemaldamine organismist) kaasnevad ka muutused antigeeniga reaktiivsete lümfotsüütide klonaalses struktuuris. Aktiveerivate stiimulite puudumisel involuteerub kloon. Taotlemata rakud surevad lõpuks vanaduse või apoptoosi esilekutsumise tõttu ja see protsess algab diferentseerunud efektorlümfotsüütidega. Kloonide arv väheneb järk-järgult ja see väljendub immuunvastuse järkjärgulises väljasuremises. Immunoloogilised mälurakud püsivad aga organismis kaua.

Seniilset eluperioodi iseloomustab antigeenispetsiifiliste lümfotsüütide tegelike kloonide domineerimine immuunsüsteemis koos suureneva immunosupressiooni ja üldise reaktiivsuse vähenemisega. Isegi oportunistlike mikroobide põhjustatud infektsioonid on sageli pikaajalised või ähvardavad. Ka rakuline immuunsus kaotab oma efektiivsuse ja pahaloomuliselt transformeerunud rakkude maht suureneb järk-järgult. Seetõttu avastatakse neoplasmid sageli vanematel inimestel.

Ülesanded enesetreeninguks (enesekontroll)

A. Nimetage immuunsüsteemi efektorrakud:

1. Dendriitrakud.

2. B-lümfotsüüdid.

3. T-abilised.

4. T-killerid. B. Märgi APK:

1. Dendriitrakud.

2. B-lümfotsüüdid.

3. Makrofaagid.

4. T-abilised.

V. Märkige rakud, millel MHC klassi 2 retseptor ekspresseerub:

1. T-killerid.

2. Dendriitrakud.

3. Makrofaagid.

4. B-lümfotsüüdid.

G. B-lümfotsüütide markerid:

1. MNS 2. klass.

D. Märkige T-abistaja retseptori molekulid:

E. Nimetage rakud ja vahendajad, mis on seotud T1-abistaja moodustumisega:

2. T-killerid.

3. γ-interferoon.

4. Aktiveeritud makrofaagid.

5. Nuumrakk.

J. Nimetage rakud ja vahendajad, mis on seotud T2-abistaja moodustumisega:

1. Basofiilid.

2. T-killerid.

3. Nuumrakud.

Z. Nimetage retseptor-ligaasi paar, mis on vajalik APC T-abistajate kostimulatsiooniks. Ilma selle kaasstimulatsioonita võib antigeeni esitlemine T-abistajale viia selle funktsionaalse inaktiveerimiseni:

2. MHC klass2/CD4.

3. MHC klass1CD8.

4. MHC klass2/TCR

JA. Nimetage retseptor-ligaasi paar, mis on vajalik T-killer (CD8) stimuleerimiseks:

1. MHC klass 2/CD4.

2. MHC klass 1/CD8.

TO. Mõnedel viirustel ja bakteriaalsetel toksiinidel on superantigeenide omadus, mis põhjustab lümfotsüütide mittespetsiifilist aktivatsiooni, mis põhjustab nende surma. Selgitage nende toimemehhanismi.

Antigeen on aine või aine vormid, mis allaneelamisel võivad põhjustada (indutseerida) immuunvastuse. Selliseid aineid nimetatakse meditsiinikirjanduses sageli immunogeenideks. Antigeeni kehasse viimise protsessi nimetatakse immuniseerimine.

Antigeenid (immunogeenid) on suured molekulid, millel on suur molekulmass. Kuid on ka erandeid, kui immuunsüsteem reageerib mitte liiga suurtele molekulidele. Antigeeni saab saada väikeste molekulide (näiteks aromaatsete molekulide) sidumisel suure molekuliga (makromolekul), mis on kandja, ja väikest molekuli nimetatakse sel juhul. hapteen. Vahetu või hilinenud tüüpi allergiliste reaktsioonide juhtumeid seostatakse sageli hapteenidega.

Cast antigeen võivad toimida mitmesugused vastavaid aineid sisaldavad esemed. Need võivad olla toit, õietolm, insektitsiidid, majapidamistarbed, lateks, värvained, ksenobiootikumid, erinevat tüüpi implantaadid, kasvajarakud ja paljud muud esemed. Oma keemilise olemuse järgi on antigeenid valgud, polüsahhariidid, fosfolipiidid ja nende kombinatsioonid.

Antigeenid kannavad märke võõrast informatsioonist. Mida aga täpselt ja kuidas keha immuunsüsteem ära tunneb? Immuunsüsteemil on äratundmiseks ja destabiliseerimiseks mitmekesine rakustruktuuride arsenal antigeenid. Antigeeni tuvastamisel mängivad olulist rolli T- ja B-lümfotsüüdid, neile on antigeeni äratundmiseks varustatud spetsiaalsed retseptorid (analüsaatorid). Ja nende retseptorite abil analüüsivad lümfotsüüdid rakkude välismembraanide ja võõrkeha rakkudevaheliste kudede molekule. Immuunsüsteemi organitest pärinevad lümfotsüüdid on varustatud retseptoritega, mis on algselt "teritatud", et tuvastada mis tahes tüüpi antigeeni, mis siseneb kehasse, isegi kui see võib olla immuunsüsteemile tundmatu.

B-lümfotsüüt leiab antigeeni, neelab ja alustab antigeeni tükeldamise protsessi, muutes selle antigeeni esitlevaks kompleksiks (T-lümfotsüüdi jaoks "seeditavate" ainete kogumiks), valmistades selle ette T-lümfotsüüdile esitamiseks. (ilma sellise ettevalmistustööta ei suuda T-lümfotsüüt antigeeni ära tunda). T-lümfotsüüt tunneb ära talle sobiva ettevalmistatud antigeeni ja hakkab jagunema, st moodustama sarnase T-lümfotsüüdi klooni. Selliste kloonide arv võib ulatuda mitme miljonini ja igaühel neist on sama antigeeni jaoks spetsiifilised retseptorid. Kloonid on vajalikud selleks, et kõigi antigeenimolekulide jaoks oleks piisavalt T-lümfotsüütide rakke. Antigeenimolekule kõrvaldades värbavad T-lümfotsüüdid teisi fagotsüüte, et nendega antigeenide eemaldamiseks kehast koos töötada. Kogu protsessi nimetatakse humoraalseks immuunvastus.

Immuunsüsteemil on huvitav omadus luua immuunvastus antigeenidele T-lümfotsüütide ja B-lümfotsüütide või ainult B-lümfotsüütide abil. Selles mõttes jagunevad kõik antigeenid tüümusest sõltuvateks, kui kaasatud on T- ja B-lümfotsüüdid, ja harknäärest sõltumatuteks, kui kaasatud on ainult B-lümfotsüüdid. Harknäärest sõltumatuid antigeene nimetatakse TH-antigeenideks.

Antikehad on immuunsüsteemi reaktsioon antigeeni esinemisele organismis. Antikehad on immunoglobuliinide molekulid, spetsiaalsed lahustuvad valgud. B-lümfotsüüdid vastutavad antikehade tootmise eest. Immunoglobuliinid seovad antigeenimolekule, neutraliseerides neid. Lisaks elimineeritakse (eemaldatakse) molekulid kehast fagotsütoosi teel. Antikehadel ehk immunoglobuliinidel on ainulaadne võime siduda antigeenimolekule sellisel kujul, nagu need molekulid kehasse sisenevad (ilma molekuli eeltöötluseta, nagu T-lümfotsüütide puhul), seetõttu nimetatakse immunoglobuliinideks nn. antigeeni ära tundev ja antigeeni siduvad molekulid. Sellistel juhtudel kulub keha immuunreaktsioonile vähem aega. Sellised immunoglobuliinid (antikehad) osalevad immuunvastuses, kui tegemist on harknäärest sõltumatute antigeenide (TH-antigeenide) olemasoluga organismis.

Siin on selline üsna keeruline immuunsüsteemi skeem, kui antigeen kehasse siseneb, võimaldab inimesel võidelda kahjulike mikroorganismide ja ainetega, tagades tema edasise elu.

Eksogeenne, endogeenne;

Täielik ja alaväärtuslik (hapteenid, poolhapteenid);

Harknäärest sõltuv ja harknäärest sõltumatu;

superantigeenid;

heterogeenne;

Autoantigeenid;

kasvaja;

Bakteriaalne (rühmaspetsiifiline, liigispetsiifiline, tüübispetsiifiline, O-, K-, H-antigeenid ja teised);

Viiruslik;

seen;

Kaitsev;

isoantigeenid;

Peamised histo-sobivuse kompleksi antigeenid.

eksogeensed antigeenid - sisenevad keskkonnast kehasse, läbivad endotsütoosi ja lõhustumise Ag-d esitlevates rakkudes (makrofaagid, harknääre dendriitrakud, lümfisõlmede ja põrna follikulaarsed protsessirakud, seedetrakti lümfisõlmede M-rakud, Langerhansi rakud). nahk). Seejärel liidetakse Ag-determinant (epitoop) kompleksis MHC II klassi molekuliga Ag-d esitleva raku plasmamembraani ja esitatakse CD 4 + T-lümfotsüütidele (T-abistajad);

endogeensed antigeenid on keha enda rakkude saadused. Enamasti on need kasvajarakkude ebanormaalsed valgud ja viirusvalgud, mida sünteesivad viirusega nakatunud peremeesrakud. Nende antigeensed determinandid (epitoobid) esitatakse koos MHC I klassi molekuliga CD 8 + T-lümfotsüütidele (T-killerid).

Täielik Ag – on võime indutseerida antikehade teket ja nendega suhelda;

Defektne Ag (haptenid) - madala molekulmassiga ained, millel ei ole võimet indutseerida antikehade teket ja mis interakteeruvad valmis spetsiifiliste antikehadega. Hapteenid omandavad täisväärtuslike antigeenide omadused, kui nad on seotud makromolekulaarsete ainetega, näiteks valkudega (schleppers). Hapteenide hulka kuuluvad ravimid, nagu antibiootikumid, mis on võimelised esile kutsuma immuunvastuse, kui seonduvad kehavalkudega (albumiin), aga ka rakkude pinnal olevaid valke (erütrotsüüdid, leukotsüüdid). Selle tulemusena moodustuvad antikehad, mis võivad hapteeniga suhelda. Hapteeni korduval kehasse viimisel tekib sekundaarne immuunvastus, sageli allergilise reaktsioonina, nagu anafülaksia;

Poolhapteenid - anorgaanilised ained - jood, broom, kroom, nikkel, nitrorühm, lämmastik jne. - seondudes valkudega, näiteks naha valkudega, võivad need põhjustada allergilist kontaktdermatiiti (HRT), mis tekib naha korduval kokkupuutel kroomitud, nikeldatud esemetega, joodi kandmisel nahale jne.

Harknäärest sõltuvad antigeenid - need on antigeenid, mis nõuavad immuunvastuse esilekutsumiseks T-lümfotsüütide osalemist, need antigeenid on enamus;

Harknäärest sõltumatu - antigeenid, mis on võimelised stimuleerima antikehade sünteesi ilma T-rakkude abita, näiteks bakteriraku seinte LPS, suure molekulmassiga sünteetilised polümeerid.

Superantigeenid (bakteriaalsed enterotoksiinid (stafülokokk, koolera), mõned viirused (rotaviirused) jne - spetsiaalne antigeenide rühm, mis palju väiksemates annustes kui teised antigeenid põhjustavad suure hulga T-lümfotsüütide (üle 20) polüklonaalset aktivatsiooni ja proliferatsiooni. %, samas kui tavalised antigeenid stimuleerivad 0,01% T-lümfotsüütidest.) See toodab palju IL-2 ja teisi tsütokiine, mis põhjustavad põletikku ja koekahjustusi.

Heterogeenne Ag - need on ristreageerivad antigeenid, mis on levinud antigeenid erinevat tüüpi mikroobidel, loomadel ja inimestel. Seda nähtust nimetatakse antigeenseks mimikriks. Näiteks, A-rühma hemolüütiline streptokokk sisaldavad ristreaktiivseid antigeene (eriti M-valku), mis on ühised inimese neerude endokardi ja glomerulite antigeenidega. Sellised bakteriaalsed antigeenid põhjustavad inimese rakkudega ristreageerivate antikehade moodustumist, mis põhjustab reuma ja streptokokijärgse glomerulonefriidi väljakujunemist. Süüfilise põhjustaja leidub fosfolipiidide antigeene, mis on sarnased inimeste ja loomade südame fosfolipiididega, mistõttu kasutatakse süüfilise serodiagnostikas kahvatu treponema antikehade tuvastamiseks pulli südame kardiolipiini antigeeni (Wassermani reaktsioon). Forsmani antigeen - tuvastatud lammaste, kasside, koerte erütrotsüütides, merisigade neerudes, salmonellas.

Autoantigeenid on endogeensed antigeenid, mis põhjustavad autoantikehade tootmist. Eristama:

- looduslik esmane (silma läätse normaalne kude, närvikude jne), mis on seotud autotolerantsuse rikkumisega,

Omandatud sekundaarne - mikroobide, viiruste, põletuste, kiirguse, külma põhjustatud koekahjustuse saadused, mis tekivad nende enda kudedest kudede muutuste tagajärjel põletuste, külmumise, radioaktiivse kiirguse mõjul.

Kasvaja (onkoantigeenid, T-antigeenid kasvaja - kasvaja ) - normaalsete rakkude pahaloomulise transformatsiooni tulemusena kasvajarakkudeks hakkavad nad ekspresseerima (ilmnema) spetsiifilisi ebanormaalseid antigeene, mis normaalsetes rakkudes puuduvad. Kasvajaantigeenide tuvastamine immunoloogiliste meetoditega võimaldab varakult diagnoosida onkoloogilisi haigusi.

Bakteriaalsed antigeenid:

rühmaspetsiifiline - ühised antigeenid sama perekonna või perekonna eri liikidel,

liigispetsiifiline - sama liigi liikmetele iseloomulikud antigeenid,

tüübispetsiifiline - määrata ühe liigi seroloogilisi variante (serovarisid, serotüübid),

H-antigeenid (flagellaat) - valk flagelliin, mis on osa bakterite flagellast, on termolabiilne;

O-antigeenid (somaatilised) - on Gr-bakterite LPS, termostabiilne. Somaatilise antigeeni epitoope esindavad heksoosid (galaktoos, ramnoos jne) ja aminosuhkrud (N-atsetüülglükoosamiin, N-atsetüülgalaktoosamiin). Gr+ bakterites esindavad somaatilist antigeeni glütserüülteikoiin- ja ribitoolteikohape.

K-antigeenid (kapsli antigeenid) - paiknevad kapslis ja on seotud rakuseina lipopolüsahhariidi pinnakihiga. Need sisaldavad happelisi polüsahhariide, mille hulka kuuluvad galakturoon-, glükuroon- ja iduroonhape. Kapsli antigeene kasutatakse vaktsiinide valmistamiseks meningokokkide, pneumokokkide, Klebsiella vastu. Siiski võib polüsahhariidantigeenide suurte annuste kasutuselevõtt põhjustada tolerantsust. Escherichia coli's jaguneb K-antigeen fraktsioonideks A (termostabiilne), B, L (termolabiilne). K-antigeeni variatsioon on pinnapealne Vi-antigeen (Salmonella puhul), mis määrab mikroobi virulentsuse ja patogeeni püsivuse bakterikandjates.

Bakterite antigeenid on ka nende toksiinid, ribosoomid, ensüümid.

Viiruslik - a) superkapsiid (valk ja glükoproteiin, näiteks gripiviiruse hemaglutiniin ja neuraminidaas), b) kapsiid (valk), c) tuum (nukleoproteiin).

seenhaigus – pärmilaadsed seened Candida albicans sisaldavad rakuseina polüsahhariidi – mannaani, tsütoplasmaatilisi ja tuumavalke. Nende hulgas tuvastati 80 antigeeni. Need antigeenid põhjustavad vahetuid (Ig m, Ig G, Ig A, Ig E klasside antikehad) ja hilinenud (T-rakulised) reaktsioone ja sensibiliseerimist ilma kliiniliste ilminguteta. Seene antigeenidel on immunostimuleeriv ja immunosupressiivne toime.

Kaitsev - need on mikroorganismide antigeensed determinandid (epitoobid), mis põhjustavad tugevaimat immuunvastust, mis korduva nakatumise korral tagab immuunsuse vastava patogeeni suhtes. Esimest korda leiti neid siberi katkuga kahjustatud koe eksudaadist. Sünteetiliste vaktsiinide loomiseks kasutatakse viiruste kõige immunogeensemaid, kaitsvamaid peptiide.

isoantigeenid - antigeenid, mille poolest sama liigi isendid erinevad üksteisest (näiteks erütrotsüütide antigeenid - ABO veregrupi süsteem, Rh-faktor, leukotsüütide antigeenid - peamine histo-sobivuse kompleks).

Peamised histo-sobivuse kompleksi antigeenid – rakumembraanide glükoproteiinid, mis mängivad olulist rolli immuunvastuses, transplantaadi äratõukereaktsioonides, määravad eelsoodumuse teatud haigustele. Suure histo-sobivuse kompleksi molekulide spekter on iga organismi jaoks ainulaadne ja määrab selle bioloogilise individuaalsuse, mis võimaldab eristada "oma" (histo-ühilduv) "võõrast" (ühildumatu). Peamist histokompatibileeruvuse kompleksi nimetatakse MHC-ks (Major Histocompatibility Complex). Erinevate loomaliikide MHC antigeenid on tähistatud erinevalt: hiirtel - H2-süsteem, koertel - DLA, küülikutel - RLA, sigadel - SLA. Inimestel nimetatakse peamisi histo-sobivuse kompleksi antigeene HLA-ks (inimese leukotsüütide antigeenid), kuna leukotsüütide antigeene defineeritakse kui MHC antigeene kliinilistel ja eksperimentaalsetel eesmärkidel. Inimese leukotsüütide antigeene kodeerivad geenid, mis asuvad 6. kromosoomis. Vastavalt keemilisele struktuurile ja funktsionaalsele eesmärgile jaguneb HLA kahte klassi.

Antigeenid l klass MHC esinevad kõigi tuumadega rakkude pinnal. Need reguleerivad tapja-T-rakkude ja sihtrakkude vahelist koostoimet. I klassi antigeenide peamine bioloogiline roll seisneb selles, et nad on "oma" markerid. Klassi I antigeene kandvaid rakke nende endi T-tapjad ei rünnata, kuna embrüogeneesis hävivad autoreaktiivsed T-tapjad, mis tunnevad ära oma rakkudel I klassi antigeene. Klassi I antigeenid interakteeruvad T-killer membraanil oleva CD 8 molekuliga.

MHC klassi II antigeenid paiknevad peamiselt immunokompetentsete rakkude (makrofaagid, monotsüüdid, B- ja aktiveeritud T-lümfotsüüdid) membraanil. II klassi antigeenid interakteeruvad T-abistaja membraani CD 4 molekuliga, mis põhjustab lümfokiinide vabanemist, mis stimuleerivad T-tapjate ja plasmarakkude proliferatsiooni ja küpsemist.

HLA antigeenide määramine on vajalik järgmistes olukordades:

Kudede tippimisel, et valida retsipiendile doonor;

Et luua seos teatud MHC antigeenide olemasolu ja eelsoodumuse vahel konkreetsele haigusele. Kõige ilmsem korrelatsioon leiti HLA-B27 esinemise ja Bechterew'i tõve (anküloseeriva spondüliidi) vahel: 95% patsientidest on see antigeen.

Immuunseisundi hindamisel (HLA-DR antigeenide kandmise tuvastamine a) aktiveeritud T-lümfotsüüdid ja b) antigeenide äratundmises osalevad mononukleaarsed rakud.

Kahtlemata olete kuulnud antigeeni ja antikeha mõistetest. Aga kui te ei ole seotud meditsiini või bioloogiaga, siis tõenäoliselt pole te ka antigeenide ja antikehade rollist teadlik. Enamikul inimestel on üldine ettekujutus sellest, mida antikehad teevad, kuid nad ei mõista nende olulist seost antigeenidega. Selles artiklis vaatleme nende kahe moodustise erinevust, tutvume nende funktsioonidega kehas.

Mis vahe on antigeenil ja antikehal?

Lihtsaim viis antigeeni ja antikeha erinevusest parema ülevaate saamiseks on neid kahte üksust võrrelda. Neil on kehas erinev struktuur, funktsioonid ja asukohad. Mõnel on reeglina positiivsed omadused, kuna need kaitsevad keha, teised aga võivad põhjustada negatiivset reaktsiooni.

Mis see on?

Antigeen on võõrosake, mis võib inimkehas esile kutsuda immuunvastuse. Need koosnevad peamiselt valkudest, kuid võivad olla ka nukleiinhapped, süsivesikud või lipiidid. Antigeene tuntakse ka termini immunogeenid all. Nende hulka kuuluvad keemilised ühendid, taimede õietolm, viirused, bakterid ja muud bioloogilist päritolu ained.

Antikehi võib nimetada immunoglobuliinideks. Need on organismi sünteesitud valgud. Nende tootmine on vajalik antigeenide vastu võitlemiseks.

Mis tüübid ja funktsioonid on antigeenil ja antikehal?

Kõik antigeenid jagunevad välisteks ja sisemisteks. Ise-antigeenid, näiteks vähirakud, tekivad keha sees. Välised antigeenid sisenevad kehasse väliskeskkonnast. Nad stimuleerivad immuunsüsteemi tootma rohkem antikehi, mis kaitsevad keha kahjustuste eest.

Kokku on 5 erinevat tüüpi antikehi. Need on IgA, IgE, IgG, IgM ja IgD.

IgA kaitseb keha pinda väliste mõjurite eest.

IgE põhjustab organismis kaitsereaktsiooni võõrainete, sealhulgas loomse päritoluga, taimede õietolmu ja seente eoste vastu. Need antikehad on osa allergilistest reaktsioonidest teatud mürkidele ja ravimitele. Need, kes on allergilised, omavad seda tüüpi antikehi tavaliselt suures koguses.

IgG mängib võtmerolli võitluses bakteriaalsete või viiruslike infektsioonide vastu. Need on ainsad antikehad, mis suudavad läbida raseda naise platsentat, kaitstes loodet veel emakas.

Kui infektsioon areneb, on IgM-antikehad esimene antikehade tüüp, mis sünteesitakse organismis immuunvastusena. Need viivad selleni, et teised immuunsüsteemi rakud hävitavad võõrkehi.

Teadlased pole ikka veel selged, mida IgD antikehad täpselt teevad.

Kust neid antigeene ja antikehi leida?

Teine erinevus antigeeni ja antikeha vahel on nende asukoht. Antigeenid on omamoodi "konksud" rakkude pinnal ja neid leidub peaaegu igas rakus.

IgA antikehi leiate tupest, silmadest, kõrvadest, seedetraktist, hingamisteedest ja ninast, aga ka verest, pisaratest ja süljest. Ligikaudu 10-15% kehas leiduvatest antikehadest on IgA. On väike hulk inimesi, kes ei sünteesi IgA antikehi.

IgD antikehi võib väikestes kogustes leida rindkere või kõhu rasvkoes.

IgE antikehi leiate limaskestadest, nahast ja kopsudest.

IgG antikehi leidub kõigis kehavedelikes. Need on kehas kõige levinumad ja väikseimad antikehad.

IgM antikehad on suurimad antikehad ja neid võib leida lümfivedelikus ja veres. Need moodustavad 5-10% kehas leiduvatest antikehadest.

Kuidas antigeenid ja antikehad töötavad: immuunvastus

Antigeeni ja antikeha erinevuse paremaks mõistmiseks aitab see mõista immuunvastust. Kõigil tervetel täiskasvanutel on kogu kehas väikestes kogustes tuhandeid erinevaid antikehi. Iga antikeha on väga spetsialiseerunud, tunneb ära üht tüüpi võõrkeha. Enamik antikehamolekule on Y-kujulised, mõlemal käel on sidumissait. Igal sidumissaidil on spetsiifiline kuju ja see aktsepteerib ainult sama kujuga antigeene. Antikehad on loodud seonduma antigeenidega. Seondumisel muudavad need antigeenid passiivseks, võimaldades teistel kehas toimuvatel protsessidel võõrkehasid üle võtta, neid eemaldada ja hävitada.

Esmakordsel võõrkeha sisenemisel kehasse võivad tekkida haigusnähud. See juhtub siis, kui immuunsüsteem loob antikehi, mis võitlevad võõrkehadega. Tulevikus, kui sama antigeen uuesti keha ründab, stimuleeritakse immuunmälu. Selle tulemusena toodetakse koheselt suures koguses antikehi, mis tekkisid esimeses rünnakus. Kiire reageerimine edasistele rünnakutele tähendab, et te ei pruugi enam kogeda haiguse sümptomeid ega isegi teada, et olete antigeeniga kokku puutunud. Seetõttu ei haigestu enamik inimesi uuesti sellistesse haigustesse nagu tuulerõuged.

Eelnimetatud erinevusest antigeeni ja antikeha vahel võib antikehade test anda arstile diagnostilises protsessis kasulikku teavet.

Teie arst võib teie verd antikehade suhtes testida mitmel põhjusel, sealhulgas:

• allergiate või autoimmuunhaiguste diagnoosimine
• praeguse või mõne minevikus esinenud infektsiooni kindlakstegemine
• korduvate infektsioonide diagnoosimine, IgG antikehade või teiste immunoglobuliinide madalast tasemest tingitud retsidiivi põhjused
• immuniseerimisvastuse testimine, et veenduda, kas olete endiselt teatud haiguse suhtes immuunne
• erinevate vähitüüpide, eriti inimese luuüdi kahjustavate vähivormide ravi efektiivsuse diagnoosimine
• spetsiifiliste vähivormide, sealhulgas makroglobulineemia või hulgimüeloomide diagnoosimine.

Loe rohkem:

Pikaajaline subfebriili temperatuur: põhjused ja ravi

Leukopeenia: põhjused, sümptomid, ravi

Mis vahe on kaasasündinud ja omandatud immuunsusel?

Antikehad ja antigeenid interakteeruvad organismis immuunvastuse avaldumisel. Viimane võib aga teatud tingimustel tekitada nn spetsiifilise vastutustundetuse seisundi – tolerantsi. Antikehad ja antigeenid aitavad kaasa immunoloogilise mälu kujunemisele. Järgmisena kaaluge teist tüüpi aineid. Artiklis selgitame välja, mis on antigeen.

Üldine informatsioon

Mis on antigeen? Lihtsamalt öeldes on need tavaliselt võõrühendid. Nende hulka kuuluvad polüsahhariidid, valgud ja nende kompleksid. Keemilise modifikatsiooniga muutmisel võib saada "konjugeeritud" aineid. Selliseid ühendeid saab moodustada valkude baasil, mis kuuluvad otseselt retsipiendile endale. Autoloogset ainet, mis on keemiliselt või füüsikaliselt denatureeritud, saab samuti muuta antigeeniks.

Definitsioon

Biopolümeerid või nende sünteetilised analoogid, mis võivad põhjustada immuunvastust, võivad tungida kehasse. Neid ühendeid nimetatakse antigeenideks. Nad aitavad kaasa tüümuse efektorrakkude tootmisele. Immuunreaktsiooni taustal tekkivad antikehad hakkavad spetsiifilisel viisil interakteeruma sarnase struktuuriga antigeenide või keemiliste ühenditega. Kui viimased ei kutsu esile kaitsereaktsiooni, nimetatakse neid hapteenideks. Just nemad kutsuvad esile immunoloogilise tolerantsuse. Sünteetilistel polüpeptiididel on võime kutsuda esile kaitsereaktsioon, toimides valgu antigeenidena. Kuid nende esmane ja ruumiline struktuur ei pea tingimata olema sarnane ühegi konkreetse valguühendi omaga. Nende ainete antigeensete omaduste avaldumise oluline tegur on stabiilse ruumilise struktuuri moodustumine. Sellega seoses ei ole ühest aminohappest moodustunud polümeeridel (homopolümeeridel) immuunvastust esile kutsuvaid omadusi. Antigeensed võimed ilmnevad polüpeptiididel, mille moodustumine hõlmab 2 aminohapet.

Uurimisküsimused

Mis on antigeen? Klassikaline immunoloogia nimetab sellist ainet loomse või bakteriaalse päritoluga terveks rakuks. See ei ole aga keemilisest seisukohast tõsi. Eespool on öeldud, mis antigeen sisuliselt on. See ei ole rakk, milles on palju nukleiinhappeid, valke, polüsahhariide. Puhastatud inimese antigeene saab kasutada immuunvastuse esilekutsumiseks. Lisaks on see spetsiifiline konkreetse biopolümeeri jaoks. Võttes arvesse puhastatud struktuuri kui individuaalset antigeeni, tuleb nende mis tahes kombinatsiooni kirjeldada kui üksikute ühendite perekonda. Seda terminit võib kasutada spontaanselt agregeeruva spetsiifilise biopolümeeri kohta. Näiteks võivad olla mõned viiruste või bakterite antigeenid. Niisiis võib perekonna Salmonella gramnegatiivsete mikroorganismide flagellasid leida nii polümeriseeritud kui ka monomeerses vormis. Mõlemal juhul võib see antigeen indutseerida antikehade moodustumist, hoolimata asjaolust, et selle tingimused on erinevad. Eelkõige on fellageliini polümeer tüümust sõltuv, monomeer aga harknäärest sõltuv.

Seos molekulmassiga

Seda saab kindlaks teha ainult samasse klassi kuuluvate ainete võrdlemisel. Näiteks kehtib see erinevate valkude kohta, millel on sama tüüpi tertsiaarne ja sekundaarne struktuur: fibrillaarne ja globulaarne. Sellistel juhtudel on võimalik luua otsene seos polümeeri võime indutseerida antikehade teket ja selle molekulmassi vahel. See muster ei ole aga absoluutne. Muuhulgas sõltub see ühendi muudest omadustest, nii keemilistest kui ka bioloogilistest.

Omaduste avaldumise aste

Valkude, mis on kõige ulatuslikum ja olulisem klass, antigeensete omaduste raskusaste sõltub doonori, kellelt ühend saadi, ja retsipiendi, kellele seda manustati, evolutsioonilise kauguse astmest. See on õige ainult siis, kui hindamisel kasutatakse sama tüüpi aineid. Näiteks kui hiiri immuniseeritakse roti ja inimese seerumi albumiiniga, on esimene reaktsioon rohkem väljendunud. Kui biopolümeeri iseloomustab suurenenud tundlikkus lõhustamise suhtes, on selle omadused vähem väljendunud kui ensümaatilisele hüdrolüüsile vastupidavamal ainel. Seega on sünteetiliste polüpeptiidide või valgukonjugaatide kasutamisel antigeenidena reaktsioon ebaloomulikke D-aminohappeid sisaldavale ainele rohkem väljendunud. Otsustav roll immuunvastuse avaldumisel on määratud retsipiendi genotüübile.

Määravad rühmad

Need tähistavad biopolümeeri, selle sünteetilise analoogi või konjugeeritud antigeeni molekulaarseid piirkondi, mille tunnevad ära antigeeni siduvad B-lümfotsüütide retseptorid ja antikehad. Molekul sisaldab tavaliselt mitut determinantrühma, mis erinevad oma struktuurilt. Igaüht neist saab korrata mitu korda. Kui ühendi molekulis on ainult üks kindla struktuuriga rühm, siis selle vastu antikehade teket ei toimu. Identsete komplekside suurendamise protsessis suureneb ka immuunvastus neile. Kuid see protsess kestab kuni teatud punktini, pärast mida see väheneb ja seda ei pruugita hiljem üldse täheldada. Seda nähtust uuriti erineva arvu asendajate arvuga konjugeeritud antigeenide kasutamise protsessis, mis täitsid determinantrühma ülesannet. Immuunvastuse puudumine suurenenud epitoobitihedusega biopolümeeridele on tingitud B-rühma lümfotsüütide aktivatsioonimehhanismist.

Vähi-embrüonaalne antigeen

See on üks normaalsete koevalkude sortidest, mida tervetel inimestel toodavad vähesel määral mõne elundi rakud. CEA on oma keemilise struktuuri poolest süsivesikute ja valgu kombinatsioon. Selle eesmärk täiskasvanutel on teadmata. Kuid emakasisese moodustumise perioodil sünteesivad seedesüsteemi organid seda üsna intensiivselt, täites samal ajal üsna olulisi ülesandeid. Neid seostatakse rakkude paljunemise stimuleerimisega. Vähi-embrüonaalne antigeen tuvastatakse seedeorganite kudedes, kuid üsna väikeses koguses. Selle onkomarkeri nimi iseloomustab osaliselt tema bioloogilist olemust, kuid enamasti on tal siiski laboriuuringus väärtuslikud omadused. Mõistet "embrüonaalne" seostatakse füsioloogiliste ülesannetega sünnieelsel perioodil, "antigeen" viitab võimalusele tuvastada see bioloogilises keskkonnas immunokeemilise sidumismeetodi abil. Samas ei näita see kehas otseselt mingeid omadusi. Tavaliselt on terves kehas CEA kontsentratsioon üsna madal. Onkoloogilise protsessi taustal tõuseb selle tase üsna järsult, ulatudes üsna kõrgele tasemele. Sellega seoses iseloomustatakse seda kui onkoloogiliste patoloogiate koemarkerit või kasvajamarkerit.

CEA tase

Antigeenianalüüsi kasutatakse mitmesuguste pahaloomuliste kasvajate, peamiselt pärasoole- ja käärsoolevähi diagnoosimisel. Uuring viiakse läbi patoloogiate varases staadiumis, haiguse kulgu jälgimise ja ravimeetmete tõhususe jälgimise protsessis. Käär- ja pärasoolevähi taustal on test kõrgeima tundlikkusega. See võimaldab seda kasutada esmases diagnoosis. Pärast kogu kasvajakoe eemaldamise operatsiooni edukat lõpetamist normaliseerub CEA kontsentratsioon maksimaalselt kahe kuu pärast. Regulaarsed testid võimaldavad seejärel hinnata patsiendi seisundit pärast ravi saamist. CEA kõrge taseme tuvastamine võimaldab õigeaegselt avastada patoloogia kordumist. Antigeeni sisalduse vähenemisega ravi taustal järeldavad eksperdid, et terapeutiline toime on tõhus.

Kõrgenenud CEA kontsentratsioon: mitmesugused patoloogiad

Kuid testi ei peeta kasvajate suhtes absoluutselt spetsiifiliseks. CEA taseme tõusu võib täheldada erinevate siseorganite haiguste taustal, millel on põletikuline ja muu iseloom. 20-50% patsientidest, kellel on kõhunäärme, soolte, kopsude ja maksa healoomulised patoloogiad, suureneb antigeeni kontsentratsioon veidi. Sama on täheldatud tsirroosi, kroonilise hepatiidi, haavandilise koliidi, tsüstilise fibroosi, emfüseemi, bronhiidi, Crohni tõve, pankreatiidi, kopsupõletiku, autoimmuunhaiguste, tuberkuloosi taustal. Lisaks ei pruugi taseme tõusu põhjuseks olla haigus, vaid näiteks regulaarne joomine või suitsetamine.

Vereülekande omadused

Peamine neist on erütrotsüütide antigeenide spetsiifilisus ja individuaalsus. Kui retsipiendi ja doonori biopolümeerid ei ühildu, on see rangelt keelatud. Vastasel juhul on patoloogilised protsessid ja isegi patsiendi surm vältimatud. Immunogeneetikas kasutatakse erütrotsüütide antigeenide testimiseks ja uurimiseks meetodeid, milleks on eelkõige hemolüüs, sadestumine ja aglutinatsioonireaktsioonid. Erütrotsüütide geenid on esitatud komplekssete biopolümeeride makromolekulidena. Need kogunevad stroomale (kestale) ja ühinevad teiste ühendite molekulidega. Iga indiviidi iseloomustab individuaalne keemiline koostis ja oma struktuur.