ЗАОЧНАЯ АКАДЕМИЯ ПОСЛЕДИПЛОМНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ЗАОЧНАЯ АКАДЕМИЯ ПОСЛЕДИПЛОМНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
К. П. Кашкин, Л. Н. Дмитриева
БЕЛКИ СИСТЕМЫ КОМПЛЕМЕНТА: СВОЙСТВА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ (Лекция)
Кафедра иммунологии Российской медицинской академии последипломного образования Минздрава РФ, Москва
Защита организма от чужеродных агентов осуществляется с участием множества так называемых антигеннеспецифиче-ских клеточных и гуморальных факторов иммунитета. Последние представлены различными белками и пептидами крови. присутствующими также и в других жидкостях организма. Гуморальные анти-геннеспецифические факторы иммунитета или сами обладают антимикробными свойствами или способны активировать другие гуморальные и клеточные механизмы иммунной защиты организма.
В 1894 г. В. И. Исаев и Р. Пфейффер показали, что свежая сыворотка крови иммунизированных животных обладает бакте-риолитическими свойствами. Позднее этот антимикробный сы-вороточный фактор был назван алексином (греческий alexo - защищаю, отражаю), или комплементом и охарактеризован как термолабильный фактор, обеспечивающий лизис микробов в иммунной сыворотке, а также лизис сенсибилизированных антителами эритроцитов.
Согласно современным представлениям, комплемент - это система сывороточных белков, которая может активироваться в результате взаимодействия некоторых инициальных компонентов системы с комплексами антиген-антитело или с другими активирующими систему молекулами.
Белки системы комплемента представлены 13 гликопротеи-нами плазмы крови. Регуляция системы осуществляется семью белками плазмы крови и множеством связанных с мембранами клеток белков и рецепторов.
В литературе систему комплемента обозначают латинской буквой С", отдельные же компоненты - дополнительно арабскими цифрами (Cl, C2, СЗ и т. д.) или заглавными буквами (факторы: В, D): субъединицы комплемента, а также продукты расщепления или активации белков системы - дополнительно малыми латинскими буквами (например: Clq, СЗа, СЗЬ и т. д.);
активированные формы компонентов комплемента могут обозначаться штрихом сверху (Cl , СЗ, В и т. д.). Нумерация компонентов С" соответствует хронологии их открытия и не всегда совпадает с последовательностью вовлечения компонентов в реакцию активации системы комплемента.
Активация системы комплемента происходит в результате взаимодействия некоторых циркулирующих в крови белков системы комплемента с активирующими систему агентами. Такое взаимодействие изменяет конформационную структуру молекул соответствующих компонентов комплемента, так что у белковых молекул вскрываются участки, способные взаимодействовать с последующими компонентами системы, фиксировать их и иногда расщеплять.
Такой "каскадный" тип активации характерен как для системы комплемента, так и для многих других белковых систем крови. При активации системы комплемента происходят "потребление" растворимых в плазме нативных белков комплемента и их фиксация на различных нерастворимых носителях (агрегаты молекул, поверхности клеток и т. д.).
Классический путь активации системы комплемента
Известны два главных пути активации комплемента - классический, открытый первым, и альтернативный, установленный позднее. Классический путь отличается от альтернативного тем, что активация системы инициируется Clq-субком-понснтом комплемента, в результате взаимодействия Clq с Fc-фрагментом конформационно измененных IgG и IgM крови. Конформационые изменения Fc-фрагментов у IgG и IgM возникают при взаимодействии этих иммуноглобулинов крови с антигенами, а также искусственно в результате термической (63°С, 10 мин) или химической (диазобензидин) обработки иммуноглобулинов.
В зависимости от той роли, которую играют отдельные компоненты комплемента в процессе активации и обеспечении функции системы, белки комплемента можно условно разделить на несколько блоков: распознающий (Cl), активирующий систему (C2, С4, СЗ) и атакующий мембраны клеток (С5, С6, С7, С8, С9). Свойства белков, входящих в эти блоки, суммированы в табл. I. Активация системы комплемента классическим способом начинается с Clq-субкомпонента комплемента, конформационные изменения молекул которого "запускают" этот процесс (рис. 1). Clq является сывороточным глико-протеином, построенным из 18 полипептидных цепей трех типов: А, В и С. Цепи А, В и С со стороны N-концов цепочек собраны вместе, образуя шесть глобулярных головок. Сами А-, В- и С-цепочки с помощью дисульфидных связей удерживаются друг с другом, формируя шесть подобных коллагену тройных спиралей. С-концы полипептидных цепочек всех шести спиралей Clq удерживаются вместе. По форме молекула Clq напоминает моллюска с шестью щупальцами (рис. 2). Как и у коллагена, в составе Clq в больших количествах содержатся глицин, гидрооксипролин и гидрооксилизин. Около 8% массы Clq составляют углеводы, среди которых доминируют гликозилгалак-тозильные остатки. Clq не обладает энзиматической активностью, но с помощью своих шести коллагеноподобных трехспиральных нитей - "щупалец" - взаимодействует как с циркулирующими в крови комплексами из С1г- и Cls-субкомпонентов комплемента (участки нитей между глобулярными головками и центральной частью молекулы Clq), так и с Fc-участками конформационно измененных молекул IgG и IgM (глобулярные головки на свободных концах шести нитей Clq). Изолированный из крови Clr-компонент комплемента представляет собой ди-мер (С1Гз), При рН 5,0 диссоциирующий на две мономерные молекулы С1г. Каждый мономер С1г представлен полипептид-ной цепью из 688 аминокислотных остатков. Полипептидная цепь мономера образует на конечных участках молекулы по одному домену. При димеризации участок контактного связывания мономеров располагается между этими доменами так, что димер С1гз имеет форму асимметричной "X". Активированный С1г2 является сериновой протеазой и в построении активного
Рис. 1. Классический путь активации системы комплемента.
а - компоненты комплементз в водной фазе; б - компоненты комплемента, иммобилизованные на мембранах клеток; Аг - антигены на мембране клеток; at - антитела к соответствующим антигенам классов IgM и IgG; МАК. - мембраноатакующий комплекс.
8381 0
Система комплемента, состоящая примерно из 30 белков, как циркулирующих, так и экспрессированных на мембране, является важной эффекторной ветвью как врожденного, так и опосредованного антителами приобретенного иммунного ответов. Термин «комлемент» появился в связи с тем, что этот чувствительный к повышению температуры материал сыворотки крови был обнаружен по свойству «дополнять» способность антител уничтожать бактерии. Известно, что комплемент играет главную роль в защите от многих инфекционных микроорганизмов.
Наиболее важными составляющими его защитной функции являются: 1) выработка опсонинов - молекул, увеличивающих способность макрофагов и нейтрофилов к фагоцитозу; 2) выработка анафилатоксинов - пептидов, индуцирующих местные и системные воспалительные реакции; 3) непосредственный киллинг микроорганизмов.
Известны и другие важные функции комплемента, такие как усиление антигенспецифических иммунных ответов и поддержание гомеостаза (стабильности внутри организма) путем удаления иммунных комплексов и мертвых или умирающих клеток. Мы знаем также, что нарушение контроля над активацией комплемента может привести к повреждению клеток и тканей организма.
Компоненты комплемента синтезируются в печени, а также клетками, участвующими в воспалительной реакции. Концентрация всех белков комплемента в циркулирующей крови составляет примерно 3 мг/мл. (Для сравнения: концентрация IgG в крови составляет примерно 12 мг/мл) Концентрации некоторых компонентов комплемента высоки (например, около 1 мг/мл для С3), в то время как другие компоненты (такие как фактор D и С2) присутствуют в следовых количествах.
Пути активации комплемента
Начальные этапы активации комплемента заключаются в последовательной каскадной активации одного за другим его компонентов. На этой стадии активация одного компонента индуцирует действие фермента, которое приводит к активации следующего по очереди компонента. Поскольку одна активная молекула фермента способна расщеплять множество молекул субстрата, этот каскад реакций усиливает относительно слабый начальный сигнал. Эти каскадные свойства системы комплемента аналогичны наблюдаемым в других сывороточных каскадах, направленных на образование сгустка и выработку кининов, сосудистых медиаторов воспаления.После активации отдельные компоненты расщепляются на фрагменты, обозначаемые строчными буквами. Меньший из расщепленных фрагментов обычно обозначается буквой «а», больший - «b». Исторически сложилось, однако, что больший из расщепленных фрагментов С2 обычно относят к С2а, а меньший - к С2b. (Однако в некоторых текстах и статьях фрагменты компонентов комплемента С2 обозначаются обратным способом.) Дальнейшие фрагменты расщепления также обозначаются малыми буквами, например C3d.
Известны три пути активации комплемента: классический, лектиновый и альтернативный.
Начало каждого из путей активации характеризуется собственными компонентами и процессами распознавания, однако на более поздних стадиях во всех трех случаях используются одни и те же компоненты. Свойства каждого пути активации и веществ, их активирующих, обсуждаются далее.
Классический путь
Классический путь активации так называется потому, что он был определен первым. Белковые компоненты классического пути обозначаются С1, С2, С9. (Номера расставлены в том порядке, в котором компоненты были открыты, а не в том, в котором они активируются.) Комплексы антиген - антитело являются основными активаторами классического пути. Таким образом, последний является главным эффекторным путем активации гуморального адаптивного иммунного ответа.Другими активаторами являются некоторые вирусы, погибшие клетки и внутриклеточные мембраны (например, митохондрий), агрегаты иммуноглобулинов и β-амилоид, обнаруживаемый при болезни Альцгеймера в бляшках. С-реактивный белок является белком острой фазы - компонентом воспалительной реакции; он прикрепляется к полисахариду фосфорилхолину, экспрессированному на поверхности многих бактерий (например, Streptococcus pneumoniae), и тоже активирует классический путь.
Классический путь инициируется, когда С1 прикрепляется к антителу в комплексе антиген - антитело, например антителу, связанному с антигеном, экспрессированным на поверхности бактерии (рис. 13.1). Компонент С1 представляет собой комплекс из трех различных белков: Clq (содержащего шесть одинаковых субкомпонентов), связанного с двумя молекулами (причем каждой по две) - Clr и Cls. При активации Cl его глобулярные участки - субкомпоненты Clq - связываются с Clq-специфичным участком на Fc-фрагментах или одного IgM, или двух близко расположенных молекул IgG, связанных с антигеном (связывание IgG показано на рис. 13.1).
Таким образом, антитела IgM и IgG являются эффективными активаторами комплемента. Иммуноглобулины человека, обладающие способностью связываться с Cl и активировать его, в порядке уменьшения этой способности располагаются: IgM > > IgG3 > IgG 1 » IgG2. Иммуноглобулины IgG4, IgD, IgA и IgE не взаимодействуют с Clq не закрепляют и не активируют его, т.е. не активируют комплемент по классическому пути.
После связывания С1 с комплексом антиген-антитело Cls приобретает ферментативную активность. Эта активная форма известна как Cls-эстераза. Она расщепляет следующий компонент классического пути - С4 - на две части: С4а и С4b. Меньшая часть - С4а - остается в растворенном состоянии, а С4b ковалентно связывается с поверхностью бактерии или другой активирующей субстанцией.
Часть С4b, прикрепленная к поверхности клетки, затем связывает С2, который расщепляется Cls. При расщеплении С2 получают фрагмент С2b, который остается в растворенном состоянии, и С2а. В свою очередь С2а прикрепляется к С4b на поверхности клетки с образованием комплекса С4b2а. Этот комплекс называется С3-конвертазой классического пути, поскольку, как мы увидим позднее, этот фермент расщепляет следующий компонент - С3.
Лектиновый путь
Лектиновый путь активируется концевыми остатками маннозы в белках и полисахаридах, находящихся на поверхности бактерии. Эти остатки не обнаруживаются на поверхности клеток млекопитающих, поэтому лектиновый путь может рассматриваться в качестве средства распознавания своего и чужого. Поскольку этот путь активации не требует присутствия антител, он является частью системы врожденной иммунной защиты.На рис. 13.1 показано, как бактериальные маннозные остатки связываются с циркулирующим комплексом маннозосвязывающего лектина (МСЛ; по структуре схожий с Clq классического пути) и двумя ассоциированными протеазами, называемыми маннозассоциированными сериновыми протеазами (МАСП-1 и -2) . Это связывание активирует МАСП-1 для последующего расщепления компонентов классического пути комплемента - С4 и С2 с формированием С4b2а, С3-конвертазы классического пути на поверхности бактерий. А МАСП-2 обладает способностью напрямую расщеплять С3. Таким образом, лектиновый путь после фазы активации С3 аналогичен классическому.
Альтернативный путь
Альтернативный путь активации комплемента запускается почти любой чужеродной субстанцией. К наиболее изученным веществам относятся липополисахариды (ЛПС, также известные как эндотоксины клеточной стенки грамотрицательных бактерий), клеточные стенки некоторых дрожжей и белок, находящийся в яде кобры (фактор яда кобры). Некоторые агенты, активирующие классический путь, - вирусы, агрегаты иммуноглобулинов и мертвые клетки, запускают также и альтернативный путь.Активация происходит в отсутствие специфических антител. Таким образом, альтернативный путь активации комплемента является эффекторной ветвью системы врожденной иммунной защиты. Некоторые компоненты альтернативного пути характерны только для него (сывороточные факторы В и D и пропердин, известный также как фактор Р), в то время как другие (С3, С3b, С5, С6, С7, С8 и С9) являются общими с классическим путем.
Компонент С3b появляется в крови в небольших количествах после спонтанного расщепления реактивной тиоловой группы в С3. Этот «предсу-ществующий» С3b способен связываться с гидроксильными группами белков и углеводов, экспрессированных на клеточных поверхностях (см. рис. 13.1). Накопление С3b на поверхности клетки инициирует альтернативный путь.
Оно может происходить как на чужеродной, так и на собственной клетке организма; таким образом, с точки зрения альтернативного пути он всегда запущен. Однако, как указано более детально далее, собственные клетки организма регулируют течение реакций альтернативного пути, в то время как чужеродные не обладают такими регуляторными способностями и не могут предотвратить развитие последующих событий альтернативного пути.
Рис. 13.1. Запуск классического, лектинового и альтернативного путей. Демонстрация активации каждого пути и формирования С3-конвертазы
На следующей стадии альтернативного пути сывороточный белок, фактор B, соединяется с С3b на поверхности клетки с формированием комплекса С3bВ. Затем фактор D расщепляет фактор В, который находится на поверхности клетки в комплексе С3bВ, в результате чего образуется фрагмент Ва, который высвобождается в окружающую жидкость, и Вb, остающийся связанным с С3b Этот С3bВb является С3-конвертазой альтернативного пути, которая расщепляет С3 на С3а и С3b.
Обычно С3bВb быстро растворяется, но может стабилизироваться при соединении с пропердином (см. рис. 13.1). В результате стабилизированный пропердином С3bВb способен связываться и расщеплять большое количество С3 за очень короткое время. Накопление на клеточной поверхности этих быстро образованных в большом количестве С3b приводит к почти «взрывному» запуску альтернативного пути. Таким образом, связывание пропердина с С3bВb создает петлю усиления альтернативного пути. Cпособность пропердина активировать петлю усиления контролируется противоположным действием регуляторных белков. Следовательно, активация альтернативного пути не происходит постоянно.
Активация С3 и С5
Расщепление С3 является основной фазой для всех трех путей активации. На рис. 13.2 показано, что С3-конвертазы при классическом и альтернативном путях (С4b2а и С3bВb соответственно) расщепляют С3 на два фрагмента. Более мелкий С3а является растворимым белком анафилатоксином: он активирует клетки, участвующие в реакции воспаления. Больший фрагмент, С3b, продолжает процесс активации каскада комплемента, связываясь с клеточными поверхностями вокруг места активации. Как показано далее, С3b также участвует в защите организма, воспалении и иммунной регуляции.
Рис. 13.2. Расщепление компонента С3 С3-конвертазой и компонента С5 С5-конвертазой при классическом и лектиновом (наверху) и альтернативном (внизу) путях. Во всех случаях С3 расщепляется на С3b, который откладывается на клеточной поверхности, и СЗа, высвобождаемый в жидкую среду. Таким же образом С5 расщепляется на С5b, который откладывается на клеточной поверхности, и С5а, высвобождаемый в жидкую среду
Связывание С3b с С3-конвертазами как при классическом, так и альтернативном путях инициирует связывание и расщепление следующего компонента - С5 (см. рис. 13.2). По этой причине С3-конвертазы, связанные с С3b, относятся к С5-конвертазам (С4b2а3b при классическом пути; С3bВb3b при альтернативном). При расщеплении С5 образуются два фрагмента. Фрагмент С5а высвобождается в растворимой форме и является активным анафилатоксином. Фрагмент С5b связывается с клеточной поверхностью и формирует ядро для связи с терминальными компонентами комплемента.
Терминальный путь
Терминальные компоненты каскада комплемента - С5b, С6, С7, С8 и С9 - являются общими для всех путей активации. Они связываются друг с другом и формируют мембраноатакующий комплекс (МАК), который вызывает лизис клетки (рис. 13.3).
Рис. 13.3 Формирование мембраноатакующего комплекса. Компоненты комплемента поздней фазы - С5b-С9 - последовательно соединяются и формируют на поверхности клетки комплекс. Многочисленные С9-компоненты прикрепляются к этому комплексу и полимеризуются с образованием поли-С9, создавая канал, который пронизывает клеточную мембрану
Первой фазой формирования МАК является прикрепление С6 к С5b на поверхности клетки. Затем С7 связывается с С5b и С6 и проникает в наружную мембрану клетки. Последующее связывание С8 с С5b67 приводит к образованию комплекса, глубже проникающего в мембрану клетки. На мембране клетки C5b-С8 действует как рецептор для С9 - молекулы типа перфорина, который связывается с С8.
Дополнительные молекулы С9 взаимодействуют в комплексе с молекулой С9, образуя полимеризованные С9 (поли-С9). Эти поли-С9 формируют трансмембранный канал, нарушающий осмотическое равновесие в клетке: через него проникают ионы и поступает вода. Клетка набухает, мембрана становится проницаемой для макромолекул, которые затем покидают клетку. В результате происходит лизис клетки.
Р.Койко, Д.Саншайн, Э.Бенджамини
63. Аутоиммунные болезни. Причины развития. Классификация, патогенез. Аутоиммунные заболевания - это класс разнородных по клиническим проявлениям заболеваний, развивающихся вследствие патологической выработки аутоиммунных антител или размножения аутоагрессивных клонов киллерных клеток против здоровых, нормальных тканей организма, приводящих к повреждению и разрушению нормальных тканей и к развитию аутоиммунного воспаления. В норме иммунная система организма распознает и уничтожает чужеродные структуры (бактерии, вирусы, грибы, простейшие, чужеродные белки, трансплантированные ткани и пр.), однако в некоторых ситуация функционирование иммунной системы нарушается, что приводит к агрессии собственных тканей организма факторами иммунной защиты.
Аутоиммунные заболевания – это группа болезней, при которых происходит разрушение органов и тканей организма под действием собственной иммунной системы. К наиболее распространенным аутоиммунным заболеваниям относятся склеродермия, системная красная волчанка, аутоиммунный тиреоидит Хасимото, диффузный токсический зоб и пр. Кроме того, развитие многих заболеваний (инфаркт миокарда, вирусный гепатит, стрептококковые, герпесные, цитомегаловирусные инфекции) может осложняться появлением аутоиммунной реакции.
Возможные причины
Продукция патологических антител или патологических киллерных клеток может быть связана с инфицированием организма таким инфекционным агентом, антигенные детерминанты (эпитопы) важнейших белков которого напоминают антигенные детерминанты нормальных тканей организма хозяина. Именно по такому механизму развивается аутоиммунный гломерулонефрит после перенесённой стрептококковой инфекции, или аутоиммунные реактивные артриты после перенесённой гонореи.
Аутоиммунная реакция может быть также связана с вызванной инфекционным агентом деструкцией или некрозом тканей, или изменением их антигенной структуры так, что патологически изменённая ткань становится иммуногенной для организма хозяина. Именно по такому механизму развивается аутоиммунный хронический активный гепатит после перенесённого гепатита B.
Третья возможная причина аутоиммунной реакции - нарушение целостности тканевых (гисто-гематических) барьеров, в норме отделяющих некоторые органы и ткани от крови и, соответственно, от иммунной агрессии лимфоцитов хозяина. При этом, поскольку в норме антигены этих тканей в кровь вообще не попадают, тимус в норме не производит негативной селекции (уничтожения) аутоагрессивных лимфоцитов против этих тканей. Но это не мешает нормальному функционированию органа до тех пор, пока цел тканевой барьер, отделяющий данный орган от крови. Именно по такому механизму развивается хронический аутоиммунный простатит: в норме простата отделена от крови гемато-простатическим барьером, антигены ткани простаты в кровь не попадают, тимус не уничтожает «антипростатические» лимфоциты. Но при воспалении, травме или инфицировании простаты нарушается целостность гемато- простатического барьера и может начаться аутоагрессия против ткани простаты. По похожему механизму развивается аутоиммунный тиреоидит, так как в норме коллоид щитовидной железы в кровь также не попадает (гемато-тиреоидный барьер), в кровь высвобождается лишь тиреоглобулин со связанными с ним T3 и T4. Известны случаи, когда после перенесения травматической ампутации глаза человек достаточно быстро теряет и второй глаз: иммунные клетки воспринимают ткани здорового глаза как антиген, поскольку перед этим они лизировали остатки тканей разрушенного глаза. Четвёртая возможная причина аутоиммунной реакции организма - гипериммунное состояние (патологически усиленный иммунитет) или иммунологический дисбаланс с нарушением «селекторной», подавляющей аутоиммунитет, функции тимуса или со снижением активности T-супрессорной субпопуляции клеток и повышением активности киллерных и хелперных субпопуляций.
Механизм развития
Аутоиммунные заболевания вызваны нарушением функции иммунной системы в целом или её отдельных компонентов. В частности, доказано, что в развитии системной красной волчанки, миастении или диффузного токсического зоба, задействованы Т-лимфоциты супрессоры. При этих заболеваниях наблюдается снижение функции этой группы лимфоцитов, которые в норме тормозят развитие иммунного ответа и предотвращают агрессию собственных тканей организма. При склеродермии наблюдается повышение функции Т-лимфоцитов помощников (Т-хелперы), что в свою очередь приводит к развитию избыточного иммунного ответа на собственные антигены организма. Не исключено, что в патогенезе некоторых аутоиммунных заболеваний задействованы оба эти механизма, равно как и другие типы нарушений функции иммунной системы.
64.Вторичные иммунодефицитные состояния. Этиология, механизм развития. Роль в патогенезе соматических болезней. Вторичные иммунодефицитные состояния - нарушения иммунной системы, развивающиеся в позднем постнатальном периоде или у взрослых, не являющиеся результатом генетических дефектов.
Развиваются в результате действия внешних или внутренних факторов, не связаны с первичным поражением генетического аппарата. Проявляются дефицитом либо гуморального, либо клеточного иммунитета. К развитию гуморального вторичного ИД часто приводят заболевания, сопровождающиеся потерей белков: ожоги, нефротический синдром, хронические нефриты. К развитию клеточного вторичного ИД приводят тяжело протекающие вирусные инфекции (корь, грипп) и грибковые заболевания(кандидозы наружные и внутренние). Возникновение ИД может происходить и по вине врчей, длительно использующих при трансплантации органов и лечении различных тяжёлых заболевания (особенно опухолевых) иммунодепрессанты: глюкокортикоиды, ингибиторы белкового синтеза, антибиотики, противоопухолевые цитостатики, антиметаболиты пуринового и пиримидинового ряда, рентгеновское облучение. Вторичные иммунодефициты являются частым осложнением многих заболеваний и состояний. Основные причины вторичных ИДС:
1)дефект питания и общее истощение организма также приводит к снижению иммунитета. На фоне общего истощения организма нарушается работа всех внутренних органов. Иммунная система особенно чувствительна к недостатку витаминов, минералов и питательных веществ, так как осуществление иммунной защиты это энергоемкий процесс. Часто снижение иммунитета наблюдается во время сезонной витаминной недостаточности (зима-весна)
3)гельминтозы
4)потеря факторов иммунной защиты наблюдается во время сильных потерь крови, при ожогах или при заболеваниях почек (протеинурия, ХПН). Общей особенностью этих патологий является значительная потеря плазмы крови или растворенных в ней белков, часть из которых является иммуноглобулинами и другими компонентами иммунной системы (белки системы комплимента, C-реактивный белок). Во время кровотечений теряется не только плазма, но и клетки крови, поэтому на фоне сильного кровотечения снижение иммунитета имеет комбинированный характер (клеточно-гуморальный)
5)диарейный синдром
6)стресс-синдром
7)тяжелые травмы и операции также протекают со снижением функции иммунной системы. Вообще любое серьёзное заболевание организма приводит к вторичному иммунодефициту. Отчасти это связано с нарушением обмена веществ и интоксикацией организма, а отчасти с тем, что во время травм или операций выделяются большие количества гормонов надпочечников, которые угнетают функцию иммунной системы
8)эндокринопатии (СД, гипотиреоз, гипертиреоз) приводят к снижению иммунитета за счет нарушения обмена веществ организма. Наиболее выраженное снижение иммунной реактивности организма наблюдается при сахарном диабете и гипотиреозе. При этих заболеваниях снижается выработка энергии в тканях, что приводит к нарушению процессов деления и дифференциации клеток, в том числе и клеток иммунной системы. На фоне сахарного диабета частота различных инфекционных заболеваний значительно повышается. Связано это не только с угнетением функции иммунной системы, но и с тем, что повышенное содержание глюкозы в крови больных диабетом стимулирует размножение бактерий
9)острые и хронические отравления различными ксенобиотиками (химическими токсичными веществами, лекарственными препаратами, наркотическими средствами). Особенно выражено снижение иммунной защиты во время приема цитостатиков, глюкокортикоидных гормонов, антиметаболитов, антибиотиков
Среди вторичных иммунодефицитных состояний в последнее десятилетие приобретает все большее и большее значение синдром приобретенного иммунодефицита(СПИД). Этиология СПИДа: возбудитель СПИДа относят к ретровирусам подсемейства лентивирусов. Этот вид был описан Дальтоном. В организм вирус поступает с кровью и её компонентами, с клетками при пересадке органов и тканей, припереливании крови от больных СПИДом, со спермой и слюной через повреждённые слизистые оболочки или кожу. Далее вирус внедряется в клетки человека, особенно в Т-лимфоциты-хелперы, богатые рецепторами CD4(к которым гликопротеиды вирусной оболочки имеют выокий аффинитет), а также в моноциты, клетки нейроглии. Вирус можно обнаружить в циркулирующей крови, слюнных железах, простате, яичках.Возможна передача ВИЧ через плаценту от беременной к плоду с последующим развитием СПИДа у ребенка.Патогенез СПИДа: как и другие ретровируса, ВИЧ нуждается в наличии рецептора для прикрепления к клеточной поверхности. ВИЧ фиксируется только к одной определённой структуре клеток –антигену CD4. Попавший в организм ВИЧ прикрепляется к клеточной мембране, несущей антиген CD4 и сливается с ней путём объединения мембран или попадает в клетку путём пиноцитоза. Затем происходит освобождение от вирусной оболочки, вирусная РНК выходит из сердцевинной структуры. Под влиянием вирусного фермента обратной траскриптазы вирусная РНК становится матрицей для синтеза двунитевой ДНК, которая попадает в ядро. Далее происходит интеграция вирус-специфической ДНК в хромосомы клетки хозяина и переход ВИЧ в следующие клеточные генерации при каждом клеточном делении.Массовая гибель Т-хелперов происходит в связи с взаимодействием вирусного белка на поверхности зараженных клеток с CD4 на поверхности незараженных клеток. На фоне снижения Т-хелперов уменьшается количество естественных Т-киллеров. Принципы лечения ВИЧ-инфекции основаны на политерапии, т.е. на применении комплекса последовательно назначаемых, различных по строению, механизмам и эффектам действия.
65.Первичные иммунодефицитные состояния. Классификация, патогенез. Иммунодефицитные состояния(Ид)-стояйкие или временные изменения иммунного статуса организма, обусловленные дефектом изменения иммунного статуса организма, обусловленные дефектом одного или нескольких механизмов иммунного ответа на антигенное воздействие. Первичные(наследственные иимундефициты-это врожденные (генетические или эмбриопатии) дефекты иммунной системы, генетически обусловленная неспособность организма реализовывать то или иное звено иммунного ответа. Первичные иммунодефициты бывают специфическими т неспецифическими. Если дефекты затрагивают специфические механизма реактивности(клеточные реакции или антителообразование), первичные иммунодефициты называют специфическими. Если произошло поражение неспецифических механизмов реактивности(фагоцитоза) , речь идет о неспецифических иммунодефицитах. Согласно классификации первичных первичных специфических ИД, предложенной ВОЗ, в зависимости от преимущественного поражения Т- и В-звена иммунной системы выделяют: 1) комбинированные(одновременные в одинаковой или разной степени выраженности) повреждения клеточного (Т) и гуморального(В) звеньев иммунной системы. 2) с преимущественным повреждением клеточного(Т) звена, 3) с преимущественным повреждением гуморального(В) звена. Синдром Вискотта-Олдрича характеризуется развитием выраженного дефицита Т-лимфоцитов с нарушением их структуры и физико-химических свойств мембран, а также возникновением гипогаммаглобулинемии. Клинически появляется развитием не только вирусных но и аллергических форм патологии.Синдром Ди Джорджи характеризуется выраженным угнетением реакций клеточного иммунитета, сниженными, но сохраненными реакциями гуморального иммунитета. У больных не развиваются реакции ГЗТ, не отторгаются трансплантаты. Дети высоко предрасположены к развитию кожных инфекций и грибковых заболеваний. Болезнь протекает тяжело, характеризуется частыми рецидивами. Синдром Ду́нкана (Да́нкана) - иммунодефицит, характеризующийся повышенной чувствительностью к вирусу Эпштейна-Барр. Ген повышенной чувствительности к вирусу локализован в Х-хромосоме, тип наследования заболевания - рецессивный, поэтому болеют мальчики. У больных, перенёсших инфекционный мононуклеоз, развиваются длительное лихорадочное состояние, лимфаденопатия (увеличение лимфатических узлов), лимфоцитоз периферической крови, гепато- и спленомегалия. Позднее формируется В-клеточная лимфома, чаще в терминальных отделах тонкой кишки, от которой больные и погибают. Летальные исходы обусловлены также деструктивным гепатитом, вызываемым вирусом Эпштейна-Барр. Недостаточность пурин-нуклеозид-фосфорилазы (ПНФ) наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Дети страдают гипопластической анемией и крайне сниженной функцией Т-клеток. Оротацидури́я - наследственное заболевание синтеза пиримидинов, которое проявляется повышенной экскрецией оротовой кислоты (оротата) с мочой, недостаточностью Т-лимфоцитов, мегалобластной анемией и задержкой умственного и физического развития. При этом заболевании снижена активность ферментов оротидил-пирофосфорилазы и оротидил-декарбоксилазы, которые преобразуют оротовую кислоту в нуклеотид-оротидин-монофосфат, необходимый для синтеза нуклеиновых кислот.
66. Реакция отторжения трансплантата. Иммунологические основы. Клиническое значение. Реа́кция отторже́ния транспланта́та -- иммунный ответ реципиента на пересадку чужеродного органа или ткани. Различают молниеносное, острое и хроническое отторжение
Патогенез
Факторами, ограничивающими трансплантацию тканей, являются иммунологические реакции против пересаженных клеток и наличие соответствующих донорских органов. Не вызывает иммунологических реакций отторжения аутотрасплантация - трансплантация собственных тканей хозяина из одной части организма в другую (кожи, костей, вен), а также обмен тканями между генетически идентичными (монозиготными) близнецами (изотрансплантат), так как ткань воспринимается как “своя”. При пересадке бессосудистых трансплантатов (например, роговицы) реакция иммунологического отторжения не появляется, так как отсутствие кровообращения в трансплантате предотвращает контакт иммунных клеток с антигенами, а для развития иммунного ответа необходимо соприкосновение антигена с клетками иммунной системы. Трансплантация ткани между генетически разнородными людьми вызывает иммунологический ответ, который может вести к отторжению. Выраженность реакции отторжения увеличивается по мере роста генетических различий между донором и реципиентом. В настоящее время почти все органы пересаживаются от людей.
Механизмы отторжения трансплантата
При отторжении трансплантата играют a роль и гуморальные, и клеточные механизмы. Хотя отторжение трансплантата иногда рассматривают как проявление феномена гиперчувствительности, потому что происходит повреждение клеток, это - фактически нормальный иммунный ответ на чужеродные антигены.
Гуморальные механизмы
Гуморальные механизмы опосредованы антителами, которые могут присутствовать в сыворотке реципиента перед трансплантацией или развиваться после пересадки чужеродной ткани. Предоперационное определение уже присутствующих антител против пересаженных клеток выполняется путем прямого определения совместимости тканей, которая выполняется in vitro постановкой реакции между клетками донора (лимфоцитами крови) и сывороткой реципиента. Гуморальные факторы повреждают пересаженную ткань путем реакций, которые эквивалентны реакциям гиперчувствительности II и III типов. Взаимодействие антител с антигеном на поверхности пересаженных клеток приводит к некрозу клеток, а накопление иммунных комплексов в кровеносных сосудах активирует комплемент, что приводит к развитию острого некротизирующего васкулита или хронического фиброза интимы с сужением сосудов. Иммуноглобулины и комплемент в таких препаратах можно обнаружить иммунологическими методами.
Клеточные механизмы
Клеточные механизмы отторжения вызывают T-лимфоциты, которые становятся сенсибилизированными к пересаженным антигенам. Эти лимфоциты вызывают повреждение клеток путем прямой цитотоксичности и путем секреции лимфокинов. Повреждение Т-клетками характеризуется некрозом паренхиматозных клеток, лимфоцитарной инфильтацией и фиброзом. Клеточные механизмы в процессе отторжения более важны, чем гуморальные.
Клинические типы отторжения трансплантата
Отторжения трансплантата имеет несколько форм: от быстротечной реакции, протекающей в течении нескольких минут после трансплантации, до медленных реакций, проявляющихся нарушением функций пересаженных тканей через несколько лет после трансплантации. Механизмы, вовлеченные в эти различные типы отторжения, также различны.
Острейшее отторжение
Острейшее отторжение - молниеносная реакция, протекающая в пределах нескольких минут после трансплантации и характеризующееся тяжелым некротическим васкулитом с ишемическим повреждением пересаженного органа. Накопление иммунных комплексов и активация комплемента в стенке вовлеченных сосудов могут определяться иммунологическими методами.
Острейшее отторжение вызывается присутствием в сыворотке реципиента высоких уровней предсуществующих антител против антигенов на пересаженных клетках. Реакция антител с антигенами вызывает иммунокомплексное (типа феномена Артюса) повреждение в сосудах трансплантата. После начала применения техники прямого определения совместимости тканей острейшее отторжение стало редкостью.
Острое отторжение
Острое отторжение наблюдается довольно часто и может протекать от нескольких дней до месяцев после трансплантации. Оно является острым потому, что даже если признаки отторжения появляются через несколько месяцев после трансплантации и быстро прогрессирует с момента его начала. Острое отторжение характеризуется некрозом клеток и нарушением функций органа (например, острый некроз миокарда и сердечная недостаточность при пересадке сердца). При остром отторжении участвуют и гуморальные, и клеточные механизмы. Иммунные комплексы депонируются в мелких сосудах трансплантата и вызывают острый васкулит, ведущий к ишемическим изменениям. Клеточное иммунное отторжение характеризуется некрозом паренхиматозных клеток и лимфоцитарной инфильтацией тканей. При пересадке почек острое отторжение проявляется в виде острой почечной недостаточности в результате некроза почечных канальцев с лимфоцитарной инфильтрацией интерстициальной ткани. Для предупреждения и лечения острого отторжения применяют иммуносупрессивные лекарствами, например, кортикостероиды (преднизолон) и циклоспорины, или антилимфоцитарную сыворотку, которая разрушает Т-клетки пациента.
Хроническое отторжение
Хроническое отторжение наблюдается в наибольшем количестве пересаженных тканей и вызывает прогрессирующее ухудшение функции органа в течении месяцев или лет. У пациентов часто имеются эпизоды острого отторжения, приостановленные иммуносупрессивной терапией. При хроническом отторжении активируется клеточный иммунитет (IV тип гиперчувствительности), что приводит к прогрессивному уничтожению паренхиматозных клеток. В пораженной ткани развивается фиброз с лимфоцитарной инфильтрацией. В некоторых случаях присутствие хронического васкулита указывает на параллельное воздействие антител. При лечение хронического отторжения пытаются достичь баланса между повреждением трансплантата и выраженностью токсического влияния иммуносупрессивных лекарств, которые обычно используются для предотвращения отторжения. РТПХ - реакция "трансплантат против хозяина".
Реакция «трансплантат против хозяина» (РТПХ) или «вторичная болезнь» развивается у большинства больных после трансплантации костного мозга при тяжелом комбинированном иммунодефиците. Реакция трансплантат против хозяина возникает как осложнение при пересадке костного мозга больным апластической анемией и лейкозами. Она может быть иногда и следствием переливания крови иммунодефицитному реципиенту. Более резкая (врожденная) форма РТПХ является результатом взаимодействия лимфоцитов матери с антигенами гистосовместимости тканей иммуно-дефицитного плода.
67. Определение понятия «злокачественная опухоль». Основные факторы, обуславливающие рост злокачественных новообразований в общей структуре заболеваемости человека. Злокачественная опухоль - это опухоль, свойства которой чаще всего (в отличие от свойств доброкачественной опухоли) делают её крайне опасной для жизни организма, что и дало основание называть её «злокачественной». Злокачественная опухоль состоит из злокачественных клеток. Иногда любую злокачественную опухоль неправильно называют раком (который является лишь частным случаем злокачественной опухоли).
Злока́чественное новообразова́ние - заболевание, характеризующееся появлением бесконтрольно делящихся клеток, способных к инвазии в прилежащие ткани и метастазированию в отдаленные органы. Болезнь связана с нарушением пролиферации и дифференцировки клеток вследствие генетических нарушений.
Неконтролируемое деление клеток может также привести к доброкачественной опухоли. Доброкачественные опухоли отличаются тем, что не образуют метастазов, не вторгаются в другие ткани и потому редко опасны для жизни. Однако доброкачественные опухоли часто превращаются в злокачественные (перерождение опухоли).
Окончательный диагноз злокачественной опухоли ставится после гистологического исследования образца ткани патоморфологом. После диагностики назначается оперативное лечение, химиотерапия или лучевая терапия. По мере совершенствования медицинской науки лечение становится все более специфичным для каждого вида опухолей.
Без лечения, злокачественные опухоли обычно прогрессируют вплоть до летального исхода. Большинство опухолей поддаются лечению, хотя результаты лечения зависят от вида опухоли, её расположения и стадии.
68.Этиология злокачественного роста. Роль производственных факторов в его возникновении. Злокачественные опухоли возникают в результате злокачественной трансформации (малигнизации) нормальных клеток, которые начинают бесконтрольно размножаться, теряя способность к апоптозу. Злокачественная трансформация вызывается одной или несколькими мутациями, заставляющими клетки неограниченно делиться и нарушающими механизмы апоптоза. Если иммунная система организма не распознаёт вовремя такую трансформацию, опухоль начинает разрастаться, и со временем метастазирует. Метастазы могут образовываться во всех без исключения органах и тканях. Наиболее часто метастазы образуются в костях, печени, мозге и легких.
Вещества ароматической природы (полициклические и гетероциклические ароматические углеводороды, ароматические амины), некоторые металлы и пластмассы обладают выраженным канцерогенным свойством благодаря их способности реагировать с ДНК клеток, нарушая ее структуру (мутагенная активность). Канцерогенные вещества в больших количествах содержатся в продуктах горения автомобильного и авиационного топлива, в табачных смолах. При длительном контакте организма человека с этими веществами могут возникнуть такие заболевания, как рак легкого, рак толстого кишечника и др. Известны также эндогенные химические канцерогены (ароматические производные аминокислоты триптофана), вызывающие гормонально зависящие опухоли половых органов.
Злокачественные новообразования (ЗН) у детей и подростков (детский рак) отличаются от злокачественных опухолей у взрослых гистопатологией, клиническими проявлениями, биологическими особенностями, ответом на лечение и прогнозом. Если у взрослых ЗН чаще эпителиальной природы, возникают в таких органах, как легкие, молочные железы, кишечник, предстательная железа и яичники, то у детей опухоли чаще образуются из мезенхимальных структур в результате ошибочного развития эмбриональных клеток.
Опухоли у детей встречаются гораздо реже, чем у взрослых. Злокачественные новообразования детского возраста составляют всего 2 % от всех злокачественных опухолей человека. Однако среди причин смерти у детей они занимают одно из ведущих мест. В экономически развитых странах смертность детей от злокачественных новообразований занимает второе место после несчастных случаев и составляет 10 %.
Химические канцерогены вызывают у человека развитие опухолей примерно в 80% случаев всех новообразований. К экхогенным канцерогенам промышленного, производственного, лекартсвенного, бытового происхождения относят: полициклические ароматические углеводороды, аминосоединения, ароматические аминосединения, нитрозосоединения, фалатоксины, асбест. К эндогенным канцерогенам относят холестерин и его производные (стероидные гормоны, особенно эстрогены и желчные кислоты), производные тирозина, триптофана и других аминокислот, свободные радикалы, перекиси.
, Эстетическая, биологическая и культурная роль коллоидных систем , 1. Место и роль безопасности в профессиональной деятельности..do , НИР Деньги и их роль в экономике.docx , Какую роль в становлении личности играет семья.docx , Гальперин П.Я. Поэтапное формирование умствен. действий.docx , ПР 01 Определение идеи проекта. Формирование целей проекта в рам , Место и роль философии в культуре ХХ века..docx .
Эффекторная роль комплемента. Формирование мембраноатакующего комплекса и его роль в лизисе клетки.
а) участвует в лизисе микробных и других клеток (цитотоксическое действие);
б) обладает хемотаксической активностью ;
в) принимает участие в анафилаксии;
г) участвует в фагоцитозе.
Основные полезные эффекты комплемента:
содействие в уничтожении микроорганизмов;
интенсивное удаление иммунных комплексов;
индукция и усиление гуморального иммунного ответа.
Система комплемента может вызывать повреждение клеток и тканей собственного организма в следующих случаях:
если происходит ее генерализованная массированная активация , например при септицемии, вызванной грамотрицательными бактериями;
если ее активация происходит в очаге тканевого некроза, в частности при инфаркте миокарда ;
если активация происходит при аутоиммунной реакции в тканях.
Первая фаза: прикрепление С6 к С5b на поверхности клетки. Затем С7 связывается с С5b и С6 и проникает в наружную мембрану клетки. Последующее связывание С8 с С5b67 приводит к образованию комплекса, глубже проникающего в мембрану клетки. На мембране клетки C5b-С8 действует как рецептор для С9 - молекулы типа перфорина, который связывается с С8. Дополнительные молекулы С9 взаимодействуют в комплексе с молекулой С9, образуя полимеризованные С9 (поли-С9). Они формируют трансмембранный канал, нарушающий осмотическое равновесие в клетке: через него проникают ионы и поступает вода. Клетка набухает, мембрана становится проницаемой для макромолекул, которые затем покидают клетку. В результате происходит лизиc клетки.
Система комплимента - комплекс сложных белков, постоянно присутствующих в крови. Это каскадная система протеолитическихферментов, предназначенная для гуморальнойзащиты организма от действия чужеродных агентов , она участвует в реализации иммунного ответаорганизма. Является важным компонентом как врождённого, так и приобретённого иммунитета.
По классическому пути комплемент активируется комплексом антиген-антитело. Для этого достаточно участия в связывании антигена одной молекулы IgM или двух молекул IgG. Процесс начинается с присоединения к комплексу АГ+АТ компонента С1 , который распадается на субъединицы C1q, C1r и С1s. Далее в реакции участвуют последовательно активированные «ранние» компоненты комплемента в последовательности: С4 , С2, СЗ. «Ранний» компонент комплемента С3 активирует компонент С5, который обладает свойством прикрепляться к мембране клетки. На компоненте С5 путем последовательного присоединения «поздних» компонентов С6, С7, С8, С9 образуется литический или мембраноатакующий комплекс который нарушает целостность мембраны (образует в ней отверстие), и клетка погибает в результате осмотического лизиса.
Альтернативный путь активации комплемента проходит без участия антител. Этот путь характерен для защиты от грамотрицательных микробов. Каскадная цепная реакция при альтернативном пути начинается с взаимодействия антигена с протеинами В , D и пропердином (Р) с последующей активацией компонента СЗ. Далее реакция идет так же, как и при классическом пути - образуется мембраноатакующий комплекс.
Лектиновый пут ь активации комплемента также происходит без участия антител. Он инициируется особым маннозосвязывающим белком сыворотки крови, который после взаимодействия с остатками маннозы на поверхности микробных клеток катализирует С4. Дальнейший каскад реакций сходен с классическим путем.
В процессе активации комплемента образуются продукты протеолиза его компонентов - субъединицы СЗа и СЗb, С5а и С5b и другие, которые обладают высокой биологической активностью. Например, СЗа и С5а принимают участие в анафилактических реакциях , являются хемоаттрактантами, СЗb - играет роль в опсонизации объектов фагоцитоза, и т. д. Сложная каскадная реакция комплемента происходит с участием ионов Са 2 + и Mg 2+ .
