Формирование иммунитета: Александр Гинцбург рассказал о формировании иммунитета после вакцинации «Спутником V»

Эксперт оценила формирование длительного иммунитета после прививки от COVID-19

Считается, что инактивированные и пептидные вакцины хуже или вообще не способны гарантировать Т-клеточный (долговременный) иммунитет, в отличие от векторных вакцин. Так ли это, «Российской газете» прокомментировала Светлана Закирова, заместитель гендиректора «Нанолек» по исследованиям и разработкам. Эта компания начинает в конце июля выпускать вакцину «КовиВак» Научного центра имени Чумакова.

— Сначала поясню, что представляют собой инактивированные, векторные и пептидные вакцины, а также принцип формирования Т-клеточного ответа. Инактивированные вакцины — это вакцины, которые представляют из себя «убитый» патоген, в случае вакцины против COVID-19 — это коронавирус SARS-Cov-2, — рассказала Светлана Закирова. — Убить его можно либо температурой, либо химическими веществами (например, формалином). «КовиВак» относится именно к этому типу вакцин.

Векторные вакцины представляют из себя генетически модифицированный патоген. У него изменен генетический аппарат таким образом, что данный патоген становится не вирулентным, то есть он не способен размножаться и убивать клетку, как его дикий представитель. То есть используется живой вирус (например, аденовирус), который доставляет ген интереса в клетку. Из российских вакцин к этому типу относится «Спутник V». И, наконец, пептидная вакцина — «ЭпиВакКорона». Это синтетический препарат, который состоит из маленьких фрагментов белка-шипа, которые прикреплены к белку-носителю — тот в свою очередь включает в себя фрагменты нуклеокапсидного белка, которые окружают РНК вируса.

«Что такое Т-клеточный ответ? Это ответ Т-лимфоцитов. Т-лимфоциты «реагируют» на эпитопы (части белковой молекулы антигена длиной 9-20 аминокислот). Такие эпитопы есть как в векторной, так и в инактивированной или пептидной вакцине. То есть стимулировать Т-клеточный иммунитет будет прививка любой из этих типов вакцин, — пояснила Светлана Закирова. — Однако, если инактивированная вакцина получена путем химической инактивации — то в таком случае эпитопы могут быть также химически изменены и это снизит Т-клеточный ответ. Но незначительно.

Гинцбург призвал привившихся «Спутником V» быть острожными до формирования иммунитета — Общество

МОСКВА, 18 ноября. /ТАСС/. Человек может заразиться новой коронавирусной инфекцией в период между введением первой и второй доз вакцины против коронавируса, так как иммунитет в среднем вырабатывается на 21-й день после первой инъекции, а устойчивый — через три недели после второй. Об этом ТАСС в среду сообщил разработчик вакцины «Спутник V», директор Национального исследовательского центра эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи Минздрава России Александр Гинцбург, комментируя ситуацию с заражением медиков в Томске после вакцинации.

«Вакцинация против коронавирусной инфекции вакциной «Спутник V» проходит в два этапа. Иммунный ответ организма начинает формироваться после первой инъекции, однако окончательно устойчивый иммунитет к коронавирусной инфекции появляется только примерно через три недели после второй инъекции, которая делается на 21-й день после первой. В период между уколами возможно заражение, при этом сама вакцина «Спутник V» источником инфекции ни в коем случае быть не может, поскольку не содержит самого коронавируса», — сказал Гинцбург.

При этом он отметил, что уже начавший формироваться иммунитет после первой вакцинации позволяет пациентам переносить болезнь в более легкой форме. «До формирования устойчивого иммунитета все, кто вакцинировался «Спутник V», должны соблюдать меры предосторожности, рекомендованные властями», — добавил ученый.

Ранее в официальном Telegram-канале оперштаба по Томской области сообщили, что 5 из 42 медработников в регионе, которые были вакцинированы от COVID-19, получили положительные результаты тестов на новую коронавирусную инфекцию. Все медработники чувствуют себя хорошо. У троих из них отсутствуют клинические проявления заболевания или оно протекает в легкой форме, у двоих среднетяжелое течение. Все они находятся под медицинским наблюдением.

В России, по данным федерального оперативного штаба по борьбе с коронавирусом, зарегистрировано 1 991 998 случаев заражения, выздоровели 1 501 083 человека, умерли 34 387. Правительство РФ запустило ресурс стопкоронавирус.рф для информирования о ситуации в стране.

Эксперт рассказала о формировании иммунитета после назальных вакцин от COVID-19 — Экономика и бизнес

МОСКВА, 11 июля. /ТАСС/. Вакцины против нового коронавируса в виде капель в нос лучше воспринимаются гражданами психологически, однако они могут формировать иммунный ответ организма немного дольше, нежели инъекционные препараты. Об этом ТАСС сообщила в воскресенье врач-инфекционист Светлана Ищенко.

«Инъекционная форма позволяет препарату быстрее всасываться, так как сразу попадает в кровь, ответная реакция будет быстрее. При других формах тоже будет реакция, но чуть позже, в зависимости от того, как усвоится. <…> При оральном введении главное, чтобы кишечник хорошо работал. Если кишечник будет хорошо работать, то все усвоится. Если усвоится — попадет в кровь, будет ответ иммунной системы», — сказала врач.

Она отметила, что после введения в оборот вакцин в формах помимо инъекционной, врач будет учитывать перенесенные человеком заболевания. «Он будет индивидуально советовать, какая форма вакцины подойдет конкретному пациенту», — добавила она.

Доцент кафедры инфекционных болезней у детей РНИМУ им. Н. И. Пирогова, врач-инфекционист Иван Коновалов подчеркнул, что медицинское сообщество очень приветствует разработку вакцин, способ введения которых менее травматичен и требует меньше затрат времени и усилий. «Мы можем обратиться к опыту использования живых вакцин от полиомиелита, которые позволили остановить вспышку этой инфекции в 1960-е годы в СССР именно за счет того, что эту прививку можно было легко вводить большому количеству людей. Ее делали в форме оральных капель и драже. Это облегчает применение лекарственных средств. Такое применение психологически проще воспринимается», — рассказал он ТАСС. Эксперт добавил, что тем не менее по опыту предыдущих вакцин некорректно судить о потенциальной эффективности вакцины от коронавируса в оральной или интерназальной формах.

Коновалов отметил, что исследования с самого начала велись по разным формам введения как в России, так и в мире. В вопросе вакцинации, по его словам, важно достигнуть стабильности результатов введения препарата. «В инъекционной форме — больше контроля за тем, что вакцина универсально срабатывает вне зависимости от индивидуальных особенностей организма. В оральных формах это может быть сложнее, состояние слизистых оболочек у разных людей может быть различным», — добавил врач.

Российские разработки

Ученые Центра им. Гамалеи разработали интерназальную вакцину от коронавируса, ожидается, что она выйдет на клинические исследования в конце 2021 — начале 2022 года, а регистрация препарата может пройти уже в 2022 году. Вакцину в форме капель для носа разработал также Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии «Вектор» Роспотребнадзора. «Центр персонализированной медицины» в Санкт-Петербурге планирует в течение 2021 года завершить доклинические испытания вакцины в виде кисломолочного продукта. А Министерство обороны России разрабатывает средство от коронавируса в форме жевательной резинки, жевательных таблеток и пастилы.

Эксперт рассказал, что мешает формированию иммунитета после вакцинации

https://ria.ru/20210128/immunitet-1594887512.html

Эксперт рассказал, что мешает формированию иммунитета после вакцинации

Эксперт рассказал, что мешает формированию иммунитета после вакцинации — РИА Новости, 28.01.2021

Эксперт рассказал, что мешает формированию иммунитета после вакцинации

Формирование специфического иммунитета после вакцинации от коронавируса происходит у разных людей с разной скоростью. Тому могут быть несколько причин, в том… РИА Новости, 28.01.2021

2021-01-28T04:10

2021-01-28T04:10

2021-01-28T04:42

распространение коронавируса

общество

иммунитет

коронавирус covid-19

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn21.img.ria.ru/images/07e5/01/18/1594340050_0:186:3071:1913_1920x0_80_0_0_133ca7585509f0f78df75252872b8b4d.jpg

МОСКВА, 28 янв — РИА Новости. Формирование специфического иммунитета после вакцинации от коронавируса происходит у разных людей с разной скоростью. Тому могут быть несколько причин, в том числе проводившаяся ранее лекарственная терапия при ряде заболеваний, рассказал в интервью радио Sputnik генеральный директор компании по регистрации и исследованиям лекарственных препаратов «Клиникал Экселанс Груп», кандидат медицинских наук, иммунолог Николай Крючков.Также, добавил он, на скорость формирования специфического иммунитета могут влиять, хотя и в меньшей степени, значительные физические нагрузки или сильный стресс.По словам врача, легкие формы аллергии не являются противопоказанием против прививки, а принимаемые пациентами стандартные противоаллергические препараты не оказывают влияния на формирование иммунитета. В то же время, уточнил Крючков, некоторые гормональные препараты, которые иногда тоже применяются для лечения аллергических реакций, могут стать причиной для противопоказания ‒ решение должны принять врачи.Иммунолог рассказал, что специфический иммунитет к коронавирусной инфекции вырабатывается у всех, кому была сделана прививка, а вот уровень антител у вакцинированных может быть разным. То же самое ‒ с теми, кто переболел естественным путем: у части из них антитела могут не появиться вовсе.»Узнать точную причину, почему после того, как человек переболел, у него не выработались антитела, почти невозможно. Это может быть просто особенность организма или особенность заболевания, которое человек перенес. Существует некая подгруппа людей, которые очень слабо реагируют на вакцину. Это же относится и к естественному заболеванию – у одних переболевших антитела сохраняются полгода-год, у других исчезают за три месяца», ‒ уточнил в беседе с радио Sputnik Николай Крючков.Кроме того, добавил он, реактивность иммунной системы снижается с возрастом: у пожилых людей формирование специфического иммунитета идет медленнее.Также, по словам иммунолога, судить об уровне иммунитета только по количеству обнаруженных тестом антител не нужно: разные тесты реагируют на различные антигены коронавируса, поэтому показатели будут меняться в зависимости от теста. Важно запомнить одно: прививка в любом случае будет способствовать выработке специфического иммунитета.

https://ria.ru/20210127/vaktsinatsiya-1594822968.html

https://ria.ru/20210127/vaktsina-1594724114.html

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn22.img.ria.ru/images/07e5/01/18/1594340050_236:225:2666:2048_1920x0_80_0_0_ad6c4885f0cf8c4e974725abbb8c0eb6.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

общество, иммунитет, коронавирус covid-19

МОСКВА, 28 янв — РИА Новости. Формирование специфического иммунитета после вакцинации от коронавируса происходит у разных людей с разной скоростью. Тому могут быть несколько причин, в том числе проводившаяся ранее лекарственная терапия при ряде заболеваний, рассказал в интервью радио Sputnik генеральный директор компании по регистрации и исследованиям лекарственных препаратов «Клиникал Экселанс Груп», кандидат медицинских наук, иммунолог Николай Крючков.

«Есть целый комплекс иммунодефицитных состояний, которые могут развиваться, например, в ответ на лекарственную терапию, то есть когда человек получает препараты, угнетающие его иммунную систему. Это возможно при онкологических, аутоиммунных заболеваниях, после трансплантации внутренних органов. Тогда формирование специфического иммунитета после вакцинации от COVID-19 может происходить гораздо медленнее», – отметил иммунолог.

Также, добавил он, на скорость формирования специфического иммунитета могут влиять, хотя и в меньшей степени, значительные физические нагрузки или сильный стресс.

По словам врача, легкие формы аллергии не являются противопоказанием против прививки, а принимаемые пациентами стандартные противоаллергические препараты не оказывают влияния на формирование иммунитета. В то же время, уточнил Крючков, некоторые гормональные препараты, которые иногда тоже применяются для лечения аллергических реакций, могут стать причиной для противопоказания ‒ решение должны принять врачи.

27 января, 16:41Распространение коронавирусаВрач рассказала о вакцинации заболевших после первой прививки от COVID-19

Иммунолог рассказал, что специфический иммунитет к коронавирусной инфекции вырабатывается у всех, кому была сделана прививка, а вот уровень антител у вакцинированных может быть разным. То же самое ‒ с теми, кто переболел естественным путем: у части из них антитела могут не появиться вовсе.

«Узнать точную причину, почему после того, как человек переболел, у него не выработались антитела, почти невозможно. Это может быть просто особенность организма или особенность заболевания, которое человек перенес. Существует некая подгруппа людей, которые очень слабо реагируют на вакцину. Это же относится и к естественному заболеванию – у одних переболевших антитела сохраняются полгода-год, у других исчезают за три месяца», ‒ уточнил в беседе с радио Sputnik Николай Крючков.

Кроме того, добавил он, реактивность иммунной системы снижается с возрастом: у пожилых людей формирование специфического иммунитета идет медленнее.

Также, по словам иммунолога, судить об уровне иммунитета только по количеству обнаруженных тестом антител не нужно: разные тесты реагируют на различные антигены коронавируса, поэтому показатели будут меняться в зависимости от теста. Важно запомнить одно: прививка в любом случае будет способствовать выработке специфического иммунитета.

27 января, 05:39Распространение коронавирусаBloomberg сравнил ситуацию с вакцинацией на Украине и в Крыму

В ВС России заявили о формировании коллективного иммунитета к COVID-19 :: Общество :: РБК

Фото: Донат Сорокин / ТАСС

В Вооруженных силах России сформировался коллективный иммунитет к коронавирусу. Об этом сообщил начальник Военно-медицинской академии имени С.М.Кирова Евгений Крюков в рамках Петербургского международного экономического форума (ПМЭФ-2021), передает ТАСС.

«В Министерстве обороны на сегодняшний день закончено формирование коллективного иммунитета. И это одно из достижений военной медицины», — указал он.

Шойгу объявил о массовой вакцинации от COVID-19 в Вооруженных силах

Крюков отметил, что вакцинация военнослужащих практически завершена. Начальник академии отметил, что она носит добровольный характер. По его словам, в армии вакцинация шла проще, чем у гражданских лиц. » Они [военнослужащие] люди ответственные, они защищали себя, свои семьи», — указал Крюков.

Власти назвали сроки формирования коллективного иммунитета к COVID :: Общество :: РБК

Нынешнее снижение заболеваемости Голикова назвала обнадеживающим, но призвала не пренебрегать опасностью COVID-19. «Вы помните, что когда в мае мы уходили на некоторые послабления, то как раз находились примерно в этой точке по количеству новых случаев, в которой находимся сейчас. Однако ситуация сейчас осложняется тем, что зима и начало весны — это период распространения традиционных для нас вирусных инфекций», — напомнила вице-премьер.

Голикова отметила, что коронавирус сейчас практически вытеснил грипп, чему способствовала массовая вакцинация от гриппа.

Читайте на РБК Pro

Министр здравоохранения Михаил Мурашко заявлял, что коллективный иммунитет к коронавирусу в России появится после того, как 60% жителей станут невосприимчивы к COVID-19. Для этого нужно привить 68–60 млн человек. «Мы планируем, что данный объем может быть достигнут в этом полугодии», — сообщал глава Минздрава.

В Москве началась вакцинация добровольцев вакциной «Спутник Лайт»

По мнению председателя комитета Госдумы по образованию и науке, бывшего главного санитарного врача России Геннадия Онищенко, в Москве коллективный иммунитет уже сформировался.

«В Москве, во всяком случае, он [популяционный иммунитет] уже точно есть. Где-то 900 тыс. переболело, плюс привитые, плюс те, кого мы не диагностировали, а они уже имеют иммунитет», — говорил Онищенко.

По данным Роспотребнадзора на конец февраля, иммунитет к COVID-19 есть у 5,7–6% населения России. Такие выводы сделаны исходя из показателей заболеваемости и вакцинации: около 4,2 млн человек переболели коронавирусной инфекцией, еще 4 млн сделали прививку.

Коронавирус

Россия Москва Мир

0 (за сутки)

Выздоровели

0

0 (за сутки)

Заразились

0

0 (за сутки)

Умерли

0 (за сутки)

Выздоровели

0

0 (за сутки)

Заразились

0

0 (за сутки)

Умерли

0 (за сутки)

Выздоровели

0

0 (за сутки)

Заразились

0

0 (за сутки)

Умерли

Источник: JHU,
федеральный и региональные
оперштабы по борьбе с вирусом

Источник: JHU, федеральный и региональные оперштабы по борьбе с вирусом

ФОРМИРОВАНИЕ ВРОЖДЕННОГО И АДАПТИВНОГО ИММУННОГО ОТВЕТА ПОД ВЛИЯНИЕМ РАЗНЫХ ФЛАВИВИРУСНЫХ ВАКЦИН | Крылова

1. Воробьева М.С., Расщепкина М.Н., Ладыженская И.П. Вакцины, иммуноглобулины и тест-системы для профилактики и диагностирования клещевого энцефалита // Вопросы вирусологии, 2007. Т. 52. С. 3036. [Vorob’yeva M.S., Rasschepkina M.N., Ladyzhenskaya I.P. Vaccines, immunoglobulins and test systems for the prevention and diagnosis of tick-borne encephalitis. Voprosy virusologii = Problems in Virology, 2007, Vol. 52, pp. 3036. (In Russ.)]

2. Медуницын Н.В. Вакцинология. М.: Триада-Х, 2010. 512 с. [Medunitsyn N.V. Vaccinology]. Moscow: Triada-X, 2010. 512 p.

3. Aberle J.H., Aberle S.W., Kofler R.M., Mandl C.W. Humoral and cellular immune response to RNA immunization with flavivirus replicons derived from tick-borne encephalitis virus. J. Virol., 2005, Vol. 79, no. 24, pp. 15107-15113.

4. Bacchetta R., Gregori S., Roncarolo M.G. CD4+ regulatory T cells: mechanisms of induction and effector function. Autoimmun. Rev., 2005, Vol. 4, pp. 491-496.

5. Barba-Spaeth G., Longman R.S., Albert M.L., Rice C.M. Live attenuated yellow fever 17D infects human DCs and allows for presentation of endogenous and recombinant T cell epitopes. J. Exp. Med., 2005, Vol. 202, pp. 1179-1184.

6. Barrett A.D.T., Teuwen D. Yellow fever vaccine – how does it work and why do rare cases of serious adverse events take place? Curr. Opin. Immunol., 2009, Vol. 21, pp. 1-6.

7. Basta S., Alatery A. The cross-priming pathway: a portrait of an intricate immune system. Scand. J. Immunol., 2007, Vol. 65, no. 4, pp. 311-319.

8. Blitvich B.J. Transmission dynamics and changing epidemiology of West Nile Virus. Anim. Health Res. Rev., 2008, Vol. 9, pp. 71-86.

9. Cassel S., Sutterwala F.S. Sterile inflammatory responses mediated by the NLRP3 inflammasome. Eur. J. Immunol., 2010, Vol. 40, no. 3, pp. 607-611.

10. Chun Y., Gallego M., Marches F., Zurawski S., Ramilo O., Zurawski G., Garcia-Sastre A., Banchereau J., Palucka A.K. Cross-presentation of Influenza virus vaccine antigens to CD8+ T cells in humanized mice. The FASEB Journal. 2008; 22:857.24.

11. Co M.D., Terajima M., Cruz J., Ennis F.A., Rothman A.L. Human cytotoxic T lymphocyte responses to live attenuated 17D yellow fever vaccine: identification of HLA-B35-restricted CTL epitopes on nonstructural proteins NS1, NS2b, NS3, and the structural protein E. Virology, 2002, Vol. 293, pp. 151-163.

12. Coffman R.L., Sher A., Seder R.A. Vaccine adjuvants: putting innate immunity to work. Immunity, 2010, Vol. 33, pp. 492-503.

13. Datta S.K., Raz E. Induction of antigen cross-presentation by Toll-like receptors. Springer Semin. Immunopathol., 2005, Vol. 26, pp. 247-255.

14. David-West T.S. Concurrent and consecutive infection and immunisations with yellow fever and UGMP359 viruses. Arch. Virol., 1975, Vol.48, pp. 21-28.

15. Del Giudice G., Pizza M., Rappuoli R. Molecular basis of vaccination. Mol. Aspects Med., 1998, Vol. 19, no. 1, pp. 1-70.

16. Demicheli V., Debalini M.G., Rivetti A. Vaccines for preventing tick-borne encephalitis. Cochrane Database of Systematic Reviews, 2009, Vol. 1, CD000977.

17. Den Haan J.M., Bevan M.J. Constitutive versus activation-dependent cross-presentation of immune complexes by CD8(+) and CD8(-) dendritic cells in vivo. J. Exp. Med., 2002, Vol. 196, no.6, pp. 817-827.

18. Desmet C.J., Ishii K.J. Nucleic acid sensing at the interface between innate and adaptive immunity in vaccination. Nat. Rev. Immunology, 2012, Vol.12, pp. 479-491.

19. Donoso Mantke O., Escadafal C., Niedrig M., Pfeffer M. Tick-borne encephalitis in Europe, 2007 to 2009. Working Group for Tick-Borne Encephalitis Virus. Euro Surveill., 2011, Vol. 16, pii: 19976.

20. Eisenbarth S.C., Colegio O.R., O’Connor W., Sutterwala F.S., Flavell R.A. Crucial role for the Nalp3 inflammasome in the immunostimulatory properties of aluminium adjuvants. Nature, 2008, Vol. 453, pp. 11221126.

21. Fehres C.M., Unger W.W.J., Garcia-Vallejo J.J., van Kooyk Y. Understanding the biology of antigen crosspresentation for the design of vaccines against cancer. Front. Immunol., 2014, Vol. 5, no. 149, pp. 1-10.

22. Gaucher D., Therrien R., Kettaf N., Angermann B.R., Boucher G., Filali-Mouhim A., Moser J.M., Mehta R.S. Yellow fever vaccine induces integrated multilineage and polyfunctional immune responses. J. Exp. Med., 2008, Vol. 205, pp. 3119-3131.

23. Gubler DJ. Emerging vector-borne flavivirus diseases: are vaccines the solution? Expert Rev. Vaccines, 2011, Vol. 10, no. 5, pp. 563-565.

24. Guzman M.G., Halstead S.B., Artsob H., Buchy P., Farrar J., Gubler D.J. Dengue: a continuing global threat. Nat. Rev. Microbiol., 2010, Vol. 8 (12 Suppl.), pp. 7-16.

25. Halstead S.B., Thomas S.J. Japanese encephalitis: new options for active immunization. Clin. Infect. Dis., 2010, Vol. 50, no. 8, pp. 1155-1164.

26. Heinz F.X., Holzmann H., Essl A., Kundi M. Field effectiveness of vaccination against tick-borne encephalitis. Vaccine, 2007, Vol. 25, pp. 7559-7567.

27. Heinz F.X., Stiasny K. Flaviviruses and flavivirus vaccines. Vaccine, 2012, Vol. 30, pp. 4301-4306.

28. Hoebe K., Janssen E., Beutler B. The interface between innate and adaptive immunity. Nat. Immunol., 2004, Vol. 5, pp. 971-974.

29. Hornung V., Bauernfeind F., Halle A., Samstad E.O., Kono H., Rock K.L., Fitzgerald K.A., Latz E. Silica crystals and aluminum salts activate the NALP3 inflammasome through phagosomal destabilization. Nat. Immunol., 2008, Vol. 9, pp. 847-856.

30. Ishikawa T., Yamanaka A., Konishi E. A review of successful flavivirus vaccines and the problems with those flaviviruses for which vaccines are not yet available. Vaccine, 2014, Vol. 32, pp. 1326-1337.

31. Kool M., Soullié T., van Nimwegen M., Willart M.A.M., Muskens F., Jung S., Hoogsteden H.C., Hammad H., Lambrecht B.N. Alum adjuvant boosts adaptive immunity by inducing uric acid and activating inflammatory dendritic cells. J. Exp. Med., 2008, Vol. 205, pp. 869-882.

32. Kool M., Willart M.A., van Nimwegen M., Bergen I., Pouliot P. An unexpected role for uric acid as an inducer of T helper 2 cell immunity to inhaled antigens and inflammatory mediator of allergic asthma. Immunity, 2011, Vol. 34, pp. 527-540.

33. Kreil T.R., Maier E., Fraiss S. Vaccination against tick-borne encephalitis virus, a flavivirus, prevents disease but not infection, although viremia is undetectable. Vaccine, 1998, Vol. 16, no. 11-12, pp. 1083-1086.

34. Kunz C. TBE vaccination and the Austrian experience. Vaccine, 2003, Vol. 21 (Suppl 1), pp. 50-55.

35. Kunze U. Tick-borne encephalitis: the impact of epidemiology, changing lifestyle, and environmental factors. Conference report of the 12th Annual Meeting of the International Scientific Working Group on Tick-Borne Encephalitis (ISW-TBE). Vaccine, 2011, Vol. 29, pp. 1355-1356.

36. Leonova G.N., Ternovoi V.A., Pavlenko E.V. Evaluation of vaccine Encepur® Adult for induction of human neutralizing antibodies against recent Far Eastern subtype strains of tick-borne encephalitis. Vaccine, 2007, Vol. 25, pp. 895-901.

37. Leonova G.N., Pavlenko E.V. Characterization of neutralizing antibodies to Far Eastern of tick-borne encephalitis virus subtype and the antibody avidity for four tick-borne encephalitis vaccines in human. Vaccine, 2009, Vol. 27, pp. 2899-2904.

38. Leonova G.N. Evaluation of Immunological efficiency among patients vaccinated against tick-borne encephalitis. Flavivirus encephalitis / ed. D. Ruzek. In Tech, 2011, pp. 195-212.

39. Lindenbach B.D., Murray C., Thiel H.J., Rice C.M. Flaviviridae. Fields virology. 6th edition / ed. Knipe D.M., Howley P.M. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2013, pp. 712-746.

40. Lindsey N.P., Staples J.E., Lehman J.A., Fischer M. Surveillance for human West Nile virus disease – United States, 1999-2008. MMWR Surveill Summ, 2010, Vol. 59, pp. 1-17.

41. Marichal T., Ohata K., Bedoret D., Mesnil C., Sabatel C., Kobiyama K., Lekeux P., Coban C., Akira S., Ishii K.J., Bureau F., Desmet C.J. DNA released from dying host cells mediates aluminum adjuvant activity. Nature Med., 2011, Vol. 17, pp. 996-1002.

42. Mbow M. L., De Gregorio E., Valiante N. M., Rappuoli R. New adjuvants for human vaccines. Curr. Opin. Immunol., 2010, Vol. 22, pp. 411-416.

43. McKee A.S., Munks M.W., MacLeod M.K.L., Fleenor C.J., van Rooijen N., Kappler J.W., Marrack P. Alum induces innate immune responses through macrophage and mast cell sensors, but these sensors are not required for alum to act as an adjuvant for specific immunity. J. Immunol., 2009, Vol. 183, pp. 4403-4414.

44. Miller J.D., van der Most R.G., Akondy R.S., Glidewell J.T., Albott S., Masopust D., Murali-Krishna K., Ahmed R. Human effector and memory CD8+ T cell responses to smallpox and yellow fever vaccines. Immunity, 2008, Vol. 28, pp. 710-722.

45. Monath T.P., Cetron M.S., Teuwen D.E. Yellow fever vaccine. Vaccines / ed. Plotkin S.A, Orenstein W.A., Offit P.A. Elsevier Health Sciences, 2008, pp. 959-1055.

46. Murray K.O., Walker S., Gould E. The virology, epidemiology, and clinical impact of West Nile virus: a decade of advancements in research since its introduction into the Western Hemisphere. Epidemiol. Infect., 2011, Vol. 139, pp. 807-817.

47. Palucka A.K., Laupeze B., Aspord C. Immunotherapy via dendritic cells. Adv. Exp. Med. Biol., 2005, Vol. 560, pp. 105-114.

48. Pan C.-H., Chen H.-W., Huang H.-W., Tao M.-H. Protective mechanisms induced by a Japanese encephalitis virus DNA vaccine: requirement for antibody but not CD8+cytotoxic T-cell responses. J. Virol., 2001, Vol. 75, no. 23, pp. 11457-11463.

49. Pedra J., Cassel S., Sutterwala F.S. Sensing Pathogens and Danger Signals by the Inflammasome. Curr. Opin. Immunol., 2009, Vol. 21, no. 1, pp. 10-16.

50. Pulendran B. Learning immunology from the yellow fever vaccine: innate immunity to systems vaccinology. Nat. Rev. Immunology, 2009, Vol. 9, pp. 741-747.

51. Pulendran B., Ahmed R. Immunological mechanisms of vaccination. Nature Immunol., 2011, Vol. 131, pp. 509-517.

52. Querec T., Bennouna S., Alkan S., Laouar Y., Gorden K., Flavell R., Akira S., Ahmed R., Pulendran B. Yellow fever vaccine YF-17D activates multiple dendritic cell subsets via TLR2, 7, 8, and 9 to stimulate polyvalent immunity. J. Exp. Med., 2006, Vol. 203, pp. 413-424.

53. Shrestha B., Ng T., Chu H.-J., Noll M., Diamond M.S. The relative contribution of antibody and CD8+T cells to vaccine immunity against West Nile encephalitis virus. Vaccine, 2008, Vol. 26, no. 16, pp. 2020-2033.

54. Siergist C.A. Vaccine immunology. Vaccines / ed. Plotkin S.A., Orenstein W.A., Offit P.A. Elsevier Health Sciences, 2008, pp. 17-36.

55. Spreafico R., Ricciardi-Castagnoli P., Mortellaro A. The controversial relationship between NLRP3, alum, danger signals and the next-generation adjuvants. Eur. J. Immunol., 2010, Vol. 40, pp. 638-642.

56. Takeuchi O., Akira S. Innate immunity to virus infection. Immunol. Rev., 2009, Vol. 227, pp. 75-86.

57. Vaccines against tick-borne encephalitis: WHO position paper. Weekly Epidemiol. Rec., 2011, Vol. 86, no. 24, pp. 241-256.

58. van Duin D., Medzhitov R., Shaw A.C. Triggering TLR signaling in vaccination. Trends Immunol., 2006, Vol. 27, pp. 49-55.

59. Webster D.P., Farrar J., Rowland-Jones S. Progress towards a dengue vaccine. Lancet Infect. Dis., 2009, Vol. 9, no. 11, pp. 678-687.

60. WHO: yellow fever / updated March 2014

61. Zepp F. Principles of vaccine design – Lessons from nature. Vaccine, 2010, Vol. 28, pp. 14-24.

Типы иммунитета к болезням

Иммунитет к болезни достигается за счет наличия антител к этой болезни в организме человека. Антитела — это белки, вырабатываемые организмом для нейтрализации или уничтожения токсинов или болезнетворных организмов. Антитела специфичны для болезни. Например, антитела к кори будут защищать человека, который переболел корью, но не окажет никакого эффекта, если он или она подвергнется воздействию эпидемического паротита.

Есть два типа иммунитета: активный и пассивный.

Активный иммунитет

Активный иммунитет возникает, когда воздействие болезнетворного организма заставляет иммунную систему вырабатывать антитела к этой болезни. Воздействие болезнетворного организма может происходить через инфицирование самим заболеванием (приводящее к естественному иммунитету) или введение убитой или ослабленной формы болезнетворного организма посредством вакцинации (иммунитет, индуцированный вакциной). В любом случае, если иммунный человек вступит в контакт с этим заболеванием в будущем, его иммунная система распознает его и немедленно произведет антитела, необходимые для борьбы с ним.

Активный иммунитет является длительным, а иногда и пожизненным.

Пассивный иммунитет

Пассивный иммунитет обеспечивается, когда человеку дают антител к болезни, а не вырабатывают их через свою собственную иммунную систему.

Новорожденный ребенок приобретает пассивный иммунитет от матери через плаценту. Человек также может получить пассивный иммунитет через продукты крови, содержащие антитела, такие как иммуноглобулин, который может быть назначен, когда необходима немедленная защита от определенного заболевания.Это главное преимущество пассивного иммунитета; защита возникает немедленно, тогда как для развития активного иммунитета требуется время (обычно несколько недель).

Однако пассивный иммунитет длится всего несколько недель или месяцев. Долговечен только активный иммунитет.

Журнальные статьи по этой теме

1. Fox JP, Elveback L, Scott W и др. Коллективный иммунитет: основная концепция и актуальность для практики иммунизации общественного здравоохранения. Am J Epidemiol 1971; 94: 179–89.
2. Андерсон РМ, Май РМ.Вакцинация и коллективный иммунитет к инфекционным заболеваниям. Nature 1985; 318: 323–9.
3. Fine PEM. Коллективный иммунитет: история, теория, практика. Epidemiol Rev 1993; 15: 265–302.
4. Fine PEM, Mulholland K. Иммунитет сообщества. В: Плоткин С.А., Оренштейн В.А., Оффит П.А., ред. Вакцина. 5-е изд. Глава 71. Филадельфия, Пенсильвания: Elsevier Inc., 2008: 1573–1592.
5. Джон Т.Дж., Сэмюэл Р. Стадный иммунитет и эффект стада: новые идеи и определения. Eur J Epidemiol 2000; 16: 601–6.
6. Стивенс Д.С.Вакцины для непривитых: защита стада. J Inf Dis 2008; 197: 643–45.
7. Хейманн Д., Эйлвард Б. Массовая вакцинация в общественном здравоохранении. В: Heymann D, ed. Пособие по борьбе с инфекционными заболеваниями. 19 изд. Вашингтон, округ Колумбия: Американская ассоциация общественного здравоохранения, 2008 г.
8. Топли WWC, Уилсон GS. Распространение бактериальной инфекции: проблема коллективного иммунитета. J Hyg 1923; 21: 243–9.

Компоненты иммунной системы — Иммунобиология

Клетки иммунной системы берут свое начало в костном мозге, где многие из них также созревают.Затем они переходят на охрану периферические ткани, циркулирующие в крови и в специализированной системе сосуды, называемые лимфатической системой.

1-1. Белые кровяные тельца иммунной системы происходят из предшественников в кости. костный мозг

Все клеточные элементы крови, включая красные кровяные тельца, которые переносят кислород, тромбоциты, которые вызывают свертывание крови в поврежденных тканях, и белые кровяные тельца иммунной системы, в конечном счете, происходят из того же клетки-предшественники или клетки-предшественники — кроветворный ствол клетки в костном мозге.Поскольку эти стволовые клетки могут дать начало всем различные типы клеток крови, их часто называют плюрипотентными. кроветворные стволовые клетки. Первоначально они дают стволовые клетки более ограниченный потенциал, которые являются непосредственными предшественниками эритроцитов, тромбоциты и две основные категории белых кровяных телец. Различные типы кровяных клеток и их родственные связи суммированы в. Здесь мы будем заниматься все клетки, происходящие от общего лимфоидного предшественника и миелоидного прародитель, кроме мегакариоцитов и эритроцитов.

Рисунок 1.3

Все клеточные элементы крови, включая лимфоциты адаптивной иммунной системы, возникают из гемопоэтических стволовых клеток в костный мозг. Эти плюрипотентные клетки делятся с образованием еще двух специализированных типов. стволовых клеток, общий лимфоид (подробнее …)

Миелоидный предшественник является предшественником гранулоцитов, макрофаги, дендритные клетки и тучные клетки иммунной системы. Макрофаги являются одним из трех типов фагоцитов в иммунной системе и распределяются широко в тканях организма, где они играют решающую роль в врожденном иммунитете.Это зрелая форма моноцитов, которые циркулируют в крови и дифференцируются непрерывно в макрофаги при миграции в ткани. Дендритные клетки специализируются на захватывают антиген и отображают его для распознавания лимфоцитами. Незрелый дендритные клетки мигрируют из крови, чтобы жить в тканях, и оба являются фагоцитарный и макропиноцитарный, поглощающий большое количество окружающего внеклеточной жидкости. При встрече с возбудителем они быстро созревают и мигрируют в лимфатические узлы.

Тучные клетки, передающиеся через кровь предшественники четко не определены, также дифференцируются в тканях. Они в основном находятся рядом с мелкими кровеносными сосудами и при активации выделяют вещества, которые влияют на проницаемость сосудов. Хотя наиболее известен своей ролью в управляя аллергическими реакциями, они, как полагают, играют роль в защите поверхности слизистой оболочки против болезнетворных микроорганизмов.

Гранулоциты называются потому что в их цитоплазме есть густо окрашивающие гранулы; Они также иногда называют полиморфноядерным лейкоциты из-за их ядер странной формы.Есть три типы гранулоцитов, все из которых относительно недолговечны и производятся в увеличенном количестве во время иммунных реакций, когда они покидают кровь мигрируют к участкам инфекции или воспаления. Нейтрофилы, которые являются третьей фагоцитарной клеткой иммунной системы, являются наиболее многочисленным и наиболее важным клеточным компонентом врожденный иммунный ответ: наследственные нарушения функции нейтрофилов приводят к подавляющей бактериальной инфекции, которая приводит к летальному исходу при отсутствии лечения. Считается, что эозинофилы важны главным образом для защиты от паразитарных инфекций, потому что их количество увеличение во время паразитарной инфекции.Функция базофилов, вероятно, аналогична и дополняет эту функцию. эозинофилов и тучных клеток; мы обсудим функции этих ячеек в Глава 9 и их роль в аллергическое воспаление в главе 12. Клетки миелоидной линии показаны на.

Рис. 1.4

Миелоидные клетки врожденного и адаптивного иммунитета. Клетки миелоидной линии выполняют различные важные функции в иммунный ответ. Ячейки схематически показаны слева. столбец в том виде, в котором они будут представлены на протяжении всего больше отдыхать…)

Общий лимфоидный предшественник дает начало лимфоцитам с которой будет посвящена большая часть этой книги. Есть два основных типа лимфоциты: В-лимфоциты или В-клетки, которые при активации дифференцироваться в плазматические клетки которые секретируют антитела; и Т-лимфоциты или Т-клетки, из которых есть два основных класса. Один класс при активации различается на цитотоксические Т-клетки, которые убивают клетки, инфицированные вирусами, тогда как второй класс Т-клеток дифференцируется в клетки, которые активируют другие клетки, такие как В-клетки и макрофаги.

Большинство лимфоцитов представляют собой маленькие безликие клетки с небольшим количеством цитоплазматических органелл и большая часть ядерного хроматина неактивна, о чем свидетельствует его конденсированное состояние (). Этот вид типичен для неактивные клетки, и неудивительно, что еще в начале 1960-х гг. учебники могли бы описать эти клетки, которые сейчас находятся в центре внимания иммунологии, как не имеющий известной функции. Действительно, эти маленькие лимфоциты не имеют функционального активности, пока они не столкнутся с антигеном, который необходим для запуска их распространение и дифференциация их специализированных функциональных характеристики.

Рисунок 1.5

Лимфоциты — это в основном маленькие и неактивные клетки. На левой панели представлена ​​светлая микрофотография небольшого лимфоцита. окружен эритроцитами. Обратите внимание на конденсированный хроматин ядра, что указывает на небольшую транскрипционную активность, относительное отсутствие (подробнее …)

Лимфоциты обладают способностью вызывать специфический иммунный ответ против практически любого чужеродного антигена. Это возможно, потому что каждый человек созревает лимфоцит, несущий уникальный вариант прототипа рецептора антигена, поэтому что совокупность Т- и В-лимфоцитов имеет огромный репертуар рецепторов, которые очень разнообразны по своим антигенсвязывающим сайтам.Рецептор B-клеточного антигена ( BCR ) представляет собой мембраносвязанную форму антитела, которое В-клетка будет секретировать после активации и дифференцировки в плазматические клетки. Антитела молекулы как класс известны как иммуноглобулины, обычно сокращенные до Ig, а рецептор антигена B-лимфоцитов поэтому также известен как мембранный иммуноглобулин (mIg). Рецептор Т-клеточного антигена ( TCR ) относится к иммуноглобулину, но существенно отличается от он специально адаптирован для обнаружения антигенов, полученных из чужеродных белков. или патогены, проникшие в клетки-хозяева.Опишем конструкции этих рецепторов лимфоцитарного антигена подробно в главах 3, 4 и 5, а также способ разнообразие сайтов связывания которых создается по мере развития лимфоцитов в Глава 7.

Третья линия лимфоидных клеток, называемая естественными клетками-киллерами, не имеет антигенсвязывающих рецепторов и является частью врожденная иммунная система. Эти клетки циркулируют в крови в виде больших лимфоциты с характерными цитотоксическими гранулами (). Они способны распознавать и убивать некоторые аномальные клетки, например, некоторые опухолевые клетки и инфицированные вирусом клетки, которые считаются важен для врожденной иммунной защиты от внутриклеточных патогенов.

Рис. 1.6

Клетки естественных киллеров (NK). Это большие гранулярные лимфоцитоподобные клетки с важными функции врожденного иммунитета. Несмотря на отсутствие антиген-специфической рецепторы, они могут обнаруживать и атаковать определенные инфицированные вирусом клетки. Фотография любезно предоставлена ​​Н. Руни (подробнее …)

1-2. Лимфоциты созревают в костном мозге или тимусе

Лимфоидные органы организованы ткани, содержащие большое количество лимфоцитов в рамках нелимфоидной клетки.В этих органах лимфоциты взаимодействуют с нелимфоидными клетками. важны либо для развития лимфоцитов, либо для инициации адаптивных иммунные ответы или поддержание лимфоцитов. Лимфоидные органы могут быть разделены на центральных или первичных лимфоидных органов, в которых образуются лимфоциты, и периферийное или вторичное лимфоидные органы , где инициируются адаптивные иммунные ответы и где поддерживаются лимфоциты. Центральными лимфоидными органами являются костный мозг и вилочковая железа, большой орган в верхней части груди; расположение вилочковой железы и другого лимфоида органов, схематично показано в.

Рисунок 1.7

Распределение лимфоидной ткани в организме. Лимфоциты возникают из стволовых клеток костного мозга и дифференцируются. в центральных лимфоидных органах (желтый), В-клетки в костном мозге и Т-клетки в тимусе. Они мигрируют из этих тканей и переносится (подробнее …)

И В-лимфоциты, и Т-лимфоциты происходят из костного мозга, но только В-лимфоциты созреть там; Т-лимфоциты мигрируют в тимус для созревания. Таким образом, B-лимфоциты называются так, потому что они происходят из костного мозга, а T лимфоциты, потому что они происходят из тимуса.Как только они завершат созревания, оба типа лимфоцитов попадают в кровоток, из которого они мигрируют в периферические лимфоидные органы.

1-3. Периферические лимфоидные органы специализируются на улавливании антигена, чтобы позволить инициирование адаптивных иммунных ответов и обеспечение сигналов, поддерживающих рециркулирующие лимфоциты

Патогены могут проникать в организм разными путями и вызывать инфекцию где угодно, но только антиген и лимфоциты в конечном итоге встретятся друг с другом на периферии лимфоидные органы — лимфатические узлы, селезенка и лимфоидные ткани слизистой оболочки (видеть ).Лимфоциты постоянно рециркулирует через эти ткани, в которые также попадает антиген. переносится из очагов инфекции, прежде всего в макрофагах и дендритных клетки. В лимфоидных органах специализированные клетки, такие как зрелые дендритные клетки отображают антиген лимфоцитам.

Лимфатические узлы высокоорганизованы. лимфоидные структуры, расположенные в точках схождения сосудов лимфатическая система, обширная система сосудов, собирающая внеклеточные жидкость из тканей и возвращает ее в кровь.Эта внеклеточная жидкость вырабатывается непрерывно путем фильтрации из крови и называется лимфой. Сосуды — это лимфатические сосуды или лимфатические сосуды (см.). Афферентные лимфатические сосуды отводят жидкость из тканей, а также несут антиген-несущие клетки и антигены из инфицированных тканей в лимфатические узлы, где они находятся в ловушке. В лимфатических узлах В-лимфоциты локализуются в фолликулах, а Т-лимфоциты больше. диффузно распространяется в окружающих паракортикальных областях, также называемых Т-клеточными зонами.Некоторые из фолликулов В-клеток включают зародышевые центры, в которых находятся В-клетки. претерпевают интенсивную пролиферацию после столкновения со своим специфическим антигеном и их взаимодействующие Т-клетки (). B и Т-лимфоциты разделяются аналогичным образом в других периферических лимфоидных тканей, и мы увидим, что эта организация способствует важнейшим взаимодействия, которые происходят между В- и Т-клетками при встрече с антигеном.

Рисунок 1.8

Организация лимфатического узла. Как показано на схеме слева, лимфатический узел состоит из внешняя кора и внутренний мозговой слой.Кора головного мозга состоит из внешняя кора В-клеток, организованная в лимфоидные фолликулы, и глубокая, или паракортикальные, области (подробнее …)

Селезенка — это орган размером с кулак сразу за животом (см.) который собирает антиген из крови. Он также собирает и утилизирует стареющие красные кровяные клетки. Его организация схематично показана на рис. Основная часть селезенки состоит из красной мякоти, которая является участком красной утилизация клеток крови. Лимфоциты окружают входящие в орган артериолы, формируя участки белой мякоти, внутренняя область которой разделена на периартериолярную лимфоидную оболочку ( PALS ), содержащую в основном Т-клетки и фланкирующая В-клеточная корона.

Рисунок 1.9

Организация лимфоидной ткани селезенки. На схеме вверху справа показано, что селезенка состоит из красной пульпы. (розовые области на верхней панели), где расположены красные кровяные тельца. деструкция, перемежающаяся лимфоидной белой пульпой. Увеличение из (подробнее …)

Лимфоидные ткани, связанные с кишечником (GALT), которые включают миндалины, аденоиды и аппендикс, а также специализированные структуры, называемые пейеровыми бляшками в небольшом кишечника, собирают антиген с эпителиальных поверхностей желудочно-кишечного тракта тракт.В патчах Пейера, которые являются наиболее важными и высокоорганизованными из В этих тканях антиген собирается специализированными эпителиальными клетками, называемыми мульти-фенестрированные клетки или М. Лимфоциты образуют фолликул, состоящий из большого центрального купол В-лимфоцитов, окруженный меньшим количеством Т-лимфоцитов (). Подобный, но более расплывчатый агрегаты лимфоцитов защищают респираторный эпителий, где они находятся известная как бронхиально-ассоциированная лимфоидная ткань (BALT) и другие слизистые оболочки, где они известны просто как лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистой оболочкой (MALT).В совокупности иммунная система слизистой оболочки, по оценкам, содержит столько же лимфоциты, как и все остальное тело, и они образуют специализированный набор клетки подчиняются несколько иным правилам.

Рисунок 1.10

Организация типичной лимфоидной ткани, связанной с кишечником. Как показано на диаграмме слева, основная часть ткани — это В-клетки, организованы в большой и очень активный куполообразный фолликул. Т-клетки занимают участки между фолликулами. Антиген проникает через специализированные (подробнее …)

Хотя очень разные по внешнему виду, лимфатические узлы, селезенка и Все лимфоидные ткани, связанные со слизистой оболочкой, имеют одну и ту же базовую архитектуру.Каждый этих тканей действует по тому же принципу, улавливая антиген из участков инфекция и представление ее мигрирующим малым лимфоцитам, таким образом вызывая адаптивные иммунные ответы. Периферические лимфоидные ткани также обеспечивают поддерживая сигналы лимфоцитам, которые не сталкиваются с их специфическими антиген, так что они продолжают выживать и рециркулировать, пока не встретят их специфический антиген. Это важно для поддержания правильного количества циркулирующих Т- и В-лимфоцитов, и гарантирует, что только лимфоциты с потенциал ответа на чужеродный антиген сохраняется.

1-4. Лимфоциты циркулируют между кровью и лимфой

Маленькие В- и Т-лимфоциты, созревшие в костном мозге и тимусе, но еще не встреченный антиген относят к наивным лимфоцитам. Эти клетки постоянно циркулируют из кровь в периферические лимфоидные ткани, в которые они попадают, сдавливая между клетками стенок капилляров. Затем они возвращаются в кровь через лимфатические сосуды () или, в в случае с селезенкой, вернитесь непосредственно в кровь.В случае инфекции, лимфоциты, распознающие возбудителя инфекции, задерживаются в лимфоидная ткань, где они пролиферируют и дифференцируются в эффектор клетки способны бороться с инфекцией.

Рисунок 1.11

Циркулирующие лимфоциты сталкиваются с антигеном в периферических лимфоидах органы. Наивные лимфоциты постоянно рециркулируют через периферический лимфоид. ткань, здесь изображенная как лимфатический узел за коленом, подколенный лимфатический узел. Здесь они могут столкнуться со своими (подробнее…)

Когда инфекция происходит на периферии, например, большое количество антигена поглощаются дендритными клетками, которые затем перемещаются из места заражения через афферентные лимфатические сосуды в дренирующие лимфатические узлы (см.). В лимфатических узлах эти клетки отображают антиген для рециркулирующие Т-лимфоциты, которые они также помогают активировать. В-клетки, которые сталкиваются с антигеном, когда они мигрируют через лимфатический узел, также задерживаются и активируется с помощью некоторых активированных Т-клеток.Однажды антиген-специфические лимфоциты прошли период пролиферации и При дифференцировке они покидают лимфатические узлы в качестве эффекторных клеток через эфферентный лимфатический сосуд (см.).

Поскольку они участвуют в инициации адаптивных иммунных ответов, периферические лимфоидные ткани не являются статическими структурами, но сильно различаются в зависимости от от того, присутствует ли инфекция. Диффузные лимфоидные ткани слизистой оболочки может появиться в ответ на заражение, а затем исчезнуть, тогда как архитектура организованных тканей изменяется более определенным образом во время инфекции.Для Например, В-клеточные фолликулы лимфатических узлов увеличиваются как В-лимфоциты. размножаются, образуя зародышевые центры (см.), и весь лимфатический узел увеличивается, явление, известное как известные как опухшие железы.

Резюме

Иммунные ответы опосредуются лейкоцитами, которые происходят от предшественников в Костный мозг. Плюрипотентные гемопоэтические стволовые клетки дают начало лимфоцитам. отвечает за адаптивный иммунитет, а также за миелоидные клоны, которые участвуют как в врожденном, так и в адаптивном иммунитете.Нейтрофилы, эозинофилы и базофилы все вместе известны как гранулоциты; они циркулируют в крови, если задействованы в качестве эффекторных клеток в очагах инфекции и воспаления. Макрофаги и тучные клетки завершают свою дифференцировку в тканях, где они действуют как эффекторные клетки на передней линии защиты хозяина и инициируют воспаление. Макрофаги фагоцитируют бактерии и привлекают другие фагоциты. клетки, нейтрофилы, из крови. Тучные клетки экзоцитарны и считаются чтобы организовать защиту от паразитов, а также вызвать аллергическую воспаление; они привлекают эозинофилы и базофилы, которые также являются экзоцитарными.Дендритные клетки попадают в ткани в виде незрелых фагоцитов, где они специализируются. при проглатывании антигенов. Эти антигенпрезентирующие клетки впоследствии мигрируют в лимфоидная ткань. Существует два основных типа лимфоцитов: В-лимфоциты, которые созревают в костном мозге; и Т-лимфоциты, созревающие в тимусе. В костный мозг и тимус, таким образом, известны как центральные или первичные лимфоидные органы. Зрелые лимфоциты постоянно рециркулируют из кровотока через периферические или вторичные лимфоидные органы, возвращающиеся в кровоток через лимфатические сосуды.Большинство адаптивных иммунных ответов запускаются, когда рециркулирующая Т-клетка распознает свой специфический антиген на поверхности дендритная клетка. Три основных типа периферической лимфоидной ткани — это селезенка, собирающая антигены из крови; лимфатические узлы, которые собирают антиген из очагов инфекции в тканях; и связанные со слизистой оболочкой лимфоидные ткани (MALT), которые собирают антигены с эпителиальных поверхностей тело. Адаптивные иммунные ответы инициируются в этих периферических лимфоидных ткани: Т-клетки, которые сталкиваются с антигеном, пролиферируют и дифференцируются в антиген-специфические эффекторные клетки, в то время как В-клетки пролиферируют и дифференцируются в клетки, секретирующие антитела.

Иммунный ответ: Медицинская энциклопедия MedlinePlus

Иммунная система защищает организм от потенциально вредных веществ, распознавая антигены и реагируя на них. Антигены — это вещества (обычно белки) на поверхности клеток, вирусов, грибов или бактерий. Неживые вещества, такие как токсины, химические вещества, лекарства и инородные частицы (например, заноза), также могут быть антигенами. Иммунная система распознает и уничтожает или пытается уничтожить вещества, содержащие антигены.

В клетках вашего тела есть белки, которые являются антигенами. К ним относится группа антигенов, называемых антигенами HLA. Ваша иммунная система учится воспринимать эти антигены как нормальные и обычно не реагирует на них.

ВНУТРЕННИЙ ИММУНИТЕТ

Врожденный или неспецифический иммунитет — это система защиты, с которой вы родились. Он защищает вас от всех антигенов. Врожденный иммунитет включает в себя барьеры, препятствующие проникновению вредных веществ в ваш организм. Эти барьеры образуют первую линию защиты иммунного ответа.Примеры врожденного иммунитета включают:

• Рефлекс кашля
• Ферменты в слезах и кожном масле
• Слизь, которая задерживает бактерии и мелкие частицы
• Кожа
• Желудочная кислота

Врожденный иммунитет также имеет химическую форму белка, называемую врожденный гуморальный иммунитет. Примеры включают систему комплемента организма и вещества, называемые интерфероном и интерлейкином-1 (вызывающим жар).

Если антиген преодолевает эти барьеры, он подвергается атаке и уничтожается другими частями иммунной системы.

ПРИОБРЕТЕННЫЙ ИММУНИТЕТ

Приобретенный иммунитет — это иммунитет, который развивается при воздействии различных антигенов. Ваша иммунная система выстраивает защиту от этого специфического антигена.

ПАССИВНЫЙ ИММУНИТЕТ

Пассивный иммунитет возникает из-за антител, которые вырабатываются в организме, отличном от вашего. Младенцы обладают пассивным иммунитетом, потому что они рождаются с антителами, которые передаются через плаценту от матери. Эти антитела исчезают в возрасте от 6 до 12 месяцев.

Пассивная иммунизация также может быть вызвана инъекцией антисыворотки, которая содержит антитела, вырабатываемые другим человеком или животным. Он обеспечивает немедленную защиту от антигена, но не обеспечивает длительной защиты. Глобулин иммунной сыворотки (вводимый при заражении гепатитом) и антитоксин против столбняка являются примерами пассивной иммунизации.

КОМПОНЕНТЫ КРОВИ

Иммунная система включает определенные типы лейкоцитов. Он также включает химические вещества и белки в крови, такие как антитела, белки комплемента и интерферон.Некоторые из них напрямую атакуют чужеродные вещества в организме, а другие работают вместе, чтобы помочь клеткам иммунной системы.

Лимфоциты — это белые кровяные тельца. Есть лимфоциты типа B и T.

• В-лимфоциты становятся клетками, вырабатывающими антитела. Антитела прикрепляются к определенному антигену и помогают иммунным клеткам уничтожить антиген.
• Т-лимфоциты напрямую атакуют антигены и помогают контролировать иммунный ответ. Они также выделяют химические вещества, известные как цитокины, которые контролируют весь иммунный ответ.

По мере развития лимфоциты обычно учатся отличать ткани вашего тела от веществ, которые обычно не встречаются в вашем организме. Как только B-клетки и T-клетки образуются, некоторые из этих клеток будут размножаться и обеспечивать «память» для вашей иммунной системы. Это позволяет вашей иммунной системе реагировать быстрее и эффективнее в следующий раз, когда вы столкнетесь с тем же антигеном. Во многих случаях это предотвратит заболевание. Например, человек, который переболел ветряной оспой или был иммунизирован против ветряной оспы, имеет иммунитет от повторного заражения ветряной оспой.

ВОСПАЛЕНИЕ

Воспалительная реакция (воспаление) возникает, когда ткани повреждены бактериями, травмами, токсинами, теплом или по любой другой причине. Поврежденные клетки выделяют химические вещества, включая гистамин, брадикинин и простагландины. Эти химические вещества заставляют кровеносные сосуды пропускать жидкость в ткани, вызывая отек. Это помогает изолировать инородное вещество от дальнейшего контакта с тканями тела.

Эти химические вещества также привлекают белые кровяные тельца, называемые фагоцитами, которые «поедают» микробы и мертвые или поврежденные клетки.Этот процесс называется фагоцитозом. В конечном итоге фагоциты погибают. Гной образуется из скопления мертвых тканей, мертвых бактерий, а также живых и мертвых фагоцитов.

НАРУШЕНИЯ И АЛЛЕРГИИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Нарушения иммунной системы возникают, когда иммунный ответ направлен против тканей тела, является чрезмерным или отсутствует. Аллергия связана с иммунным ответом на вещество, которое большинство людей воспринимает как безвредное.

ИММУНИЗАЦИЯ

Вакцинация (иммунизация) — это способ вызвать иммунный ответ.Небольшие дозы антигена, такие как мертвые или ослабленные живые вирусы, вводятся для активации «памяти» иммунной системы (активированные В-клетки и сенсибилизированные Т-клетки). Память позволяет вашему телу быстро и эффективно реагировать на будущие воздействия.

ОСЛОЖНЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ С ИЗМЕНЕНИЕМ ИММУННОГО ОТВЕТА

Эффективный иммунный ответ защищает от многих болезней и расстройств. Неэффективный иммунный ответ способствует развитию болезней. Слишком много, слишком мало или неправильный иммунный ответ вызывает нарушения иммунной системы.Сверхактивный иммунный ответ может привести к развитию аутоиммунных заболеваний, при которых образуются антитела против собственных тканей организма.

Осложнения, вызванные измененными иммунными ответами, включают:

Иммунная система и ответ антител

Обзор

Функция иммунной системы заключается в защите животных от чужеродных агентов и инфекционных организмов. Он особым образом реагирует на патогены и может отображать долговременную память о воздействии инфекционных агентов.Иммунная система состоит из двух функциональных компонентов:

1. Врожденная или неспецифическая иммунная система
2. Адаптивная или специфическая иммунная система
   
   

Врожденная иммунная система

Компоненты врожденной иммунной системы обеспечивают первую линию защиты от инфекции. Физические барьеры для инфекции включают кожу, которая предотвращает проникновение патогенов, и жидкости организма, такие как слизь, которые собирают и удаляют патогены.

Существует также ряд клеточных и биохимических компонентов, включая белки комплемента, врожденные лейкоциты и фагоцитарные клетки, которые идентифицируют и устраняют патогены из организма.

Как функция, так и эффективность врожденной иммунной системы не изменяются при многократном воздействии чужеродных патогенов.

Просмотрите продукты Abcam для изучения врожденного иммунитета

Адаптивная иммунная система

Адаптивная иммунная система активируется, когда врожденная система не может удалить патогены из организма. Он состоит из множества клеток и молекул, ключевыми элементами которых являются лимфоциты и антитела.

Лимфоциты постоянно возникают из клеток-предшественников в костном мозге.Лимфоциты синтезируют рецепторы клеточной поверхности или секретируют белки, которые специфически связываются с чужеродными молекулами. Эти секретируемые белки известны как антитела. Любая молекула, которая может связываться с антителом, называется антигеном. Термин «антитело» используется как синоним иммуноглобулина.

Патогены, связанные с антителами, маркируются для удаления или уничтожения.

Большинство функций адаптивной иммунной системы можно описать, сгруппировав лимфоциты в три основных типа:

1. В-клетки
2. Цитотоксические Т-клетки (ТК-клетки)
3. Т-хелперные Т-клетки (Th-клетки)

Обзор продуктов Abcam для изучения адаптивного иммунитета

Адаптивный иммунный ответ может быть гуморальным или клеточным.Гуморальный ответ опосредуется В-лимфоцитами, которые выделяют антитела, специфичные к инфекционному агенту. Клеточно-опосредованный ответ включает связывание цитотоксических Т-лимфоцитов с чужеродными или инфицированными клетками с последующим лизисом этих клеток.

Th-клетки участвуют в обоих ответах посредством высвобождения цитокиновых белков. Все три типа лимфоцитов несут рецепторы клеточной поверхности, которые могут связывать антигены. Все рецепторы антигенов являются гликопротеинами, и только один тип рецептора синтезируется в любой клетке.Специфичность иммунной системы обеспечивается тем фактом, что одна клетка распознает только один антиген.

Посмотреть наш плакат о развитии человеческих Т-клеток

Образование и производство антител

Взаимодействие антитела с антигеном составляет основу всех иммуногистохимических методов, но также является основой иммунного ответа.

Область антитела, которая реагирует с антигеном, называется паратопом. Область антигена, которая взаимодействует с антителом, определяется как эпитоп.Аффинность — это мера силы связывания эпитопа с антителом. Авидность является мерой общей стабильности комплекса между антителами и антигенами и часто выражается константой диссоциации K _d .

Узнайте больше о K _d и о том, как он влияет на характеристики антител

Антительный ответ — это кульминация серии взаимодействий между макрофагами, Т-лимфоцитами и В-лимфоцитами. Антигены инфекционных агентов поглощаются и частично разрушаются антигенпрезентирующими клетками (APC), такими как макрофаги, клетки Лангерганса, дендритные клетки, лимфатические узлы и моноциты.

Фрагменты антигена появятся на поверхности APC, прикрепленного к гликопротеину клеточной поверхности, известному как MHC II (главный комплекс гистосовместимости). Существует два типа молекул MHC: MHC класса I экспрессируются на поверхности большинства клеток и класса II, которые экспрессируются исключительно на поверхности APC. Комплекс антиген-MHC II позволяет Th-клеткам связываться с APC, что приводит к пролиферации Th-клеток и высвобождению цитокинов. Затем Т-клетки связываются с комплексом МНС на В-клетках, что приводит к пролиферации и дифференцировке В-клеток.В-клетки превращаются в плазматические клетки, которые секретируют большие количества точно настроенных антител, специфичных к чужеродному агенту. Некоторые В-клетки превращаются в клетки памяти, которые могут вызвать более быстрый иммунный ответ, опосредованный антителами, при будущей инфекции.

Посмотреть наш плакат о процессинге антигенов с помощью MHC

Вернуться к справочнику по антителам

Приобретенный иммунитет — иммунные расстройства

Т-клетки развиваются из стволовых клеток костного мозга, которые попали в орган грудной клетки, называемый тимусом.Там они учатся отличать свои антигены от чужих, чтобы не атаковать собственные ткани тела. Обычно только Т-клетки, которые учатся игнорировать собственные антигены организма (аутоантигены), созревают и покидают вилочковую железу.

Т-клетки потенциально могут распознавать почти неограниченное количество различных антигенов.

Зрелые Т-клетки хранятся во вторичных лимфоидных органах (лимфатических узлах, селезенке, миндалинах, аппендиксе и пейеровских пятнах в тонкой кишке).Эти клетки циркулируют в кровотоке и лимфатической системе. После того, как они впервые сталкиваются с инфицированной или аномальной клеткой, они активируются и ищут именно эти клетки.

Обычно для активации Т-клеткам требуется помощь другой иммунной клетки, которая разбивает антигены на фрагменты (так называемый процессинг антигена), а затем представляет антиген из инфицированной или аномальной клетки Т-клетке. Затем Т-клетка размножается и специализируется на различных типах Т-клеток. Эти типы включают

• Киллерные (цитотоксические) Т-клетки прикрепляются к антигенам на инфицированных или аномальных (например, раковых) клетках.Затем Т-киллеры убивают эти клетки, проделывая отверстия в их клеточной мембране и вводя ферменты в клетки.

• Хелперные Т-клетки помогают другим иммунным клеткам. Некоторые хелперные Т-клетки помогают В-клеткам вырабатывать антитела против чужеродных антигенов. Другие помогают активировать Т-киллеры для уничтожения инфицированных или аномальных клеток или помогают активировать макрофаги, позволяя им более эффективно поглощать инфицированные или аномальные клетки.

• Супрессорные (регуляторные) Т-клетки вырабатывают вещества, которые помогают остановить иммунный ответ или иногда предотвращают возникновение определенных вредных реакций.

Когда Т-клетки первоначально сталкиваются с антигеном, большинство из них выполняет назначенную им функцию, но некоторые из них развиваются в клетки памяти, которые запоминают антиген и реагируют на него более энергично, когда сталкиваются с ним снова.

Иногда Т-клетки — по причинам, которые до конца не изучены — не различают «я» от «чужого». Эта неисправность может привести к аутоиммунному заболеванию, при котором организм атакует собственные ткани.

Адаптивный иммунитет | Безграничная анатомия и физиология

Обзор адаптивного иммунитета

Адаптивная иммунная система состоит из узкоспециализированных системных клеток и процессов, которые устраняют или предотвращают рост патогенов.

Цели обучения

Опишите адаптивный иммунитет

Основные выводы

Ключевые моменты

• Адаптивный иммунный ответ дает иммунной системе позвоночных способность распознавать и запоминать определенные патогены, чтобы генерировать иммунитет и проводить более сильные атаки каждый раз, когда патоген встречается.
• Клетки адаптивной иммунной системы представляют собой лейкоциты, называемые лимфоцитами. В-клетки и Т-клетки являются основными типами лимфоцитов, участвующих в адаптивном иммунитете.
• B- и T-клетки могут создавать клетки памяти для защиты от будущих атак того же патогена, создавая более сильный и более быстрый адаптивный иммунный ответ против этого патогена, прежде чем он сможет даже вызвать симптомы инфекции.
• Антигенпредставляющие клетки представляют захваченные антигены незрелым лимфоцитам, которые затем созревают и становятся специфичными для этого антигена и работают над уничтожением патогенов, экспрессирующих этот антиген.
• Расстройства гиперчувствительности (аллергии) могут возникать, когда формируется адаптивный иммунный ответ против антигенов, не связанных с патогенами, таких как пыльца. Более сложные расстройства гиперчувствительности могут включать цитотоксические Т-клетки и вызывать хроническое воспаление и повреждение собственных тканей организма.

Ключевые термины

• антиген : Вещество, которое индуцирует иммунный ответ, обычно молекула, обнаруженная на патогене, таком как токсин, или молекула, экспрессируемая патогеном или инфицированными патогеном клетками.
• гиперчувствительность : заболевание, при котором адаптивный иммунный ответ формирует клетки памяти, специфичные для антигенов, не связанных с патогенами.
• антигенпредставляющая клетка : клетка, которая представляет захваченные антигены незрелым Т-клеткам. Дендритные клетки и макрофаги являются лучшими примерами, но некоторые другие клетки также могут представлять антигены.

Адаптивная иммунная система, также известная как специфическая иммунная система, состоит из высокоспециализированных системных клеток и процессов, которые устраняют или предотвращают рост патогенов.Адаптивная иммунная система защищает и исцеляет организм, когда врожденная иммунная система дает сбой. Он дает организму возможность распознавать и запоминать определенные патогены через их антигены. Этот механизм позволяет иммунной системе наращивать более сильные атаки каждый раз, когда встречается патоген, тем самым готовясь к будущим вызовам и предотвращая повторное заражение тем же патогеном.

Функции адаптивной иммунной системы

Адаптивная иммунная система начинает работать после активации врожденной иммунной системы.Если инфекция прогрессирует, несмотря на воспаление, лихорадку, активность естественных киллеров (NK) и фагоцитов врожденной иммунной системы, требуется более скоординированный ответ для уничтожения патогена. Адаптивный иммунный ответ возникает через несколько дней после запуска врожденного иммунного ответа. К основным функциям адаптивной иммунной системы относятся:

• Распознавание специфических «чужих» антигенов в присутствии «собственного» в процессе презентации антигена
• Генерация ответов, адаптированных для максимального устранения конкретных патогенов или инфицированных патогенами клеток
• Развитие иммунологической памяти, в которой каждый патоген «запоминается» сигнатурным антителом, которое затем может быть вызвано для быстрого устранения патогена в случае последующих инфекций.

Формирование адаптивного иммунитета

Адаптивный иммунитет срабатывает, когда патоген ускользает от врожденной иммунной системы достаточно долго, чтобы генерировать пороговый уровень антигена. Антиген — это любая молекула, которая вызывает иммунный ответ, такая как токсин или молекулярный компонент клеточной мембраны патогена, и уникальна для каждого вида патогена. Типичный адаптивный иммунный ответ включает несколько этапов:

1. Антиген патогена поглощается антигенпрезентирующей клеткой (APC), такой как дендритная клетка или макрофаг, посредством фагоцитоза.
2. APC перемещается к части тела, содержащей незрелые Т- и В-клетки, например к лимфатическому узлу.
3. Антиген процессируется APC и связывается с рецепторами MHC класса II и рецепторами MHC класса I на клеточной мембране APC.
4. Антиген представлен незрелым хелперным Т-клеткам и цитотоксическим Т-клеткам посредством связывания MHC II (хелпер T) или MHC I (цитотоксический T) с рецепторами Т-клеток.
5. Эти Т-лимфоциты созревают и размножаются. Хелперные Т-клетки активируют В-клетки, которые пролиферируют и вырабатывают антитела, специфичные к антигену, в то время как цитотоксические Т-клетки уничтожают патогены, несущие антиген, представленный им APC.
6. Память В- и Т-клеток образуются после окончания инфекции.

Презентация антигена : Презентация антигена стимулирует Т-клетки становиться либо «цитотоксическими» клетками CD8 +, либо «вспомогательными» клетками CD4 +. Цитотоксические клетки напрямую атакуют клетки, несущие на своей поверхности определенные чужеродные или аномальные молекулы. Т-хелперы, или Th-клетки, координируют иммунные ответы, взаимодействуя с другими клетками. В большинстве случаев Т-клетки распознают антиген только в том случае, если он переносится на поверхность клетки одной из молекул собственного ГКГ или главного комплекса гистосовместимости организма.

Иммунологическая память

Когда В-клетки и Т-клетки активируются, некоторые из них становятся клетками памяти. На протяжении всей жизни животного эти клетки памяти образуют базу данных эффективных В- и Т-лимфоцитов. При взаимодействии с ранее встреченным антигеном выбираются и активируются соответствующие клетки памяти. Таким образом, второе и последующие воздействия антигена вызывают более сильный и быстрый иммунный ответ. Это «адаптивный» подход, потому что иммунная система организма готовится к будущим вызовам, которые могут остановить инфекцию, вызванную тем же патогеном, еще до того, как она вызовет симптомы.

Антитело : Антитело состоит из двух тяжелых цепей и двух легких цепей. Уникальная вариабельная область позволяет антителу распознавать соответствующий антиген

.

Иммунологическая память может иметь форму пассивной кратковременной памяти или активной долговременной памяти. Пассивная память обычно кратковременна, длится от нескольких дней до нескольких месяцев, и особенно важна для новорожденных, которым перед рождением передается пассивная память за счет материнских антител и иммунных клеток.Активный иммунитет обычно является долгосрочным и может быть приобретен путем инфицирования с последующей активацией В-клеток и Т-клеток или приобретен искусственно вакцинами в процессе, называемом иммунизацией.

У системы памяти есть несколько недостатков. Патогены, которые претерпевают мутацию, часто имеют разные антигены, чем те, которые известны B- и T-клеткам памяти, а это означает, что разные штаммы одного и того же патогена могут избежать иммунного ответа с усиленной памятью. Кроме того, функция клеток памяти способствует развитию расстройств гиперчувствительности, таких как аллергия и многие хронические заболевания (например, рассеянный склероз или миастения).В этих случаях клетки памяти образуются для антигена, который вызывает иммунный ответ, но не вызывается патогеном, что приводит к опосредованному иммунной системой повреждению организма из-за активности и воспаления, опосредованных тучными клетками, антителами или Т-клетками.

Типы адаптивного иммунитета

Адаптивный иммунный ответ опосредуется В- и Т-клетками и создает иммунную память.

Цели обучения

Различают типы адаптивного иммунитета

Основные выводы

Ключевые моменты

• В-клетки и Т-клетки, основные типы лимфоцитов, очень важны в адаптивной иммунной системе.
В гуморальном иммунном ответе участвуют
• В-клетки, хелперные Т-клетки 2 типа, антитела, тучные клетки и эозинофилы.
• Т-хелперы типа 1 и цитотоксические Т-клетки участвуют в клеточно-опосредованном иммунном ответе.
• Цитотоксические Т-клетки убивают патогены путем высвобождения перфорина, гранзимов и протеаз, которые вызывают апоптоз клетки-мишени.
• Антитела связываются с патогенами, опсонизируя их, нейтрализуя токсины патогенов и активируя комплексную систему комплемента.IgE также предупреждает циркулирующие тучные клетки и эозинофилы известных антигенов, что вызывает быструю воспалительную реакцию.

Ключевые термины

• клеточно-опосредованный иммунитет : Адаптивный иммунитет, который не контролируется антителами и вместо этого опосредуется непосредственно самими иммунными клетками, в первую очередь хелперными Т-клетками 1 типа и цитотоксическими Т-клетками.
• гуморальный иммунитет : адаптивный иммунитет, который относится к антиген-специфическим компонентам, протекающим через плазму, таким как антитела, их функции и клетки, которые их продуцируют.

Адаптивная иммунная система вырабатывает более сильный антиген-специфический иммунный ответ после того, как врожденный иммунный ответ не может предотвратить инфекцию, вызванную патогеном. Есть два подразделения адаптивной иммунной системы: клеточный иммунитет и гуморальный иммунитет.

Клеточный иммунитет

Клеточный иммунитет контролируется хелперными Т-клетками 1 типа (Т _h 1) и цитотоксическими Т-клетками. Эти клетки активируются антигенпрезентирующими клетками, что заставляет их быстро созревать в формы, специфичные для этого антигена.Затем Т-клетки циркулируют по телу, чтобы уничтожить патогены несколькими способами. Хелперные Т-клетки способствуют иммунному ответу, направляя цитотоксические Т-клетки к патогенам или инфицированным патогеном клеткам, которые они затем уничтожают.

Цитотоксические Т-клетки убивают патогены несколькими способами, включая высвобождение гранул, содержащих цитотоксины перфорин и гранзим, которые лизируют небольшие поры в мембране патогена. Затем протеазы, продуцируемые Т-клетками, проникают в патоген и вызывают в клетке ответ апоптоза.Хелперные Т-клетки секретируют цитокины, такие как гамма-интерферон, которые могут активировать цитотоксические Т-клетки и макрофаги.

Гуморальный иммунитет

Гуморальный иммунитет относится к компоненту адаптивного иммунного ответа, который вызывается В-клетками, антителами и хелперными Т-клетками 2 типа (T _h 2), а также в меньшей степени циркулирующими тучными клетками и эозинофилами. Его название происходит от идеи, что кровь является одним из жидкостей тела, поскольку антитела обеспечивают пассивный или активный иммунитет через кровообращение.

Т-хелперы типа 2 включены в гуморальную иммунную систему, потому что они представляют антигены незрелым В-клеткам, которые подвергаются пролиферации, чтобы стать специфичными к представленному антигену. Затем В-клетки быстро производят большое количество антител, которые циркулируют в плазме организма.

Антитела обеспечивают ряд функций гуморального иммунитета. Шесть разных классов антител выполняют разные функции и взаимодействуют с разными клетками иммунной системы.Все антитела связываются с патогенами, опсонизируя их, что облегчает связывание фагоцитарных клеток с патогеном и его уничтожение. Они также нейтрализуют токсины, продуцируемые определенными патогенами, и обеспечивают активацию пути комплемента, в котором циркулирующие белки объединяются в сложный каскад, который образует комплекс мембранной атаки на клеточной мембране патогена, который лизирует клетку.

Тучные клетки и эозинофилы считаются частью гуморальной иммунной системы, потому что они могут быть сенсибилизированы к определенным антигенам посредством циркулирующего иммуноглобина E (IgE), специфического типа антител, продуцируемых В-клетками.IgE связывается с тучными клетками и эозинофилами при обнаружении антигена с использованием типа рецептора Fc на тучных клетках или эозинофилах, которые обладают высокой аффинностью связывания с IgE. Это связывание вызовет дегрануляцию и высвобождение медиаторов воспаления, которые запускают иммунный ответ против антигена. Этот процесс является причиной того, что В-клетки памяти могут вызывать образование гиперчувствительности (аллергии), поскольку циркулирующий IgE из этих клеток памяти активирует быстрый воспалительный и иммунный ответ.

Типы адаптивного иммунитета : Эта диаграмма адаптивного иммунитета показывает поток от антигена к APC, MHC2, CD4 +, Т-хелперам, В-клеткам, антителам, макрофагам и Т-клеткам-киллерам.

Созревание Т-клеток

Т-клетки происходят из гемопоэтических стволовых клеток костного мозга и подвергаются положительной и отрицательной селекции в тимусе для созревания.

Цели обучения

Опишите созревание Т-лимфоцитов

Основные выводы

Ключевые моменты

• Гематопоэтические клетки-предшественники, происходящие из гемопоэтических стволовых клеток, заселяют тимус и размножаются путем деления клеток с образованием большой популяции незрелых тимоцитов.После того, как вилочковая железа становится неактивной в более позднем возрасте, существующие незрелые Т-клетки будут размножаться посредством клональной экспансии.
• Около 98% тимоцитов погибают во время процессов развития в тимусе из-за неудач либо положительного, либо отрицательного отбора, в то время как другие 2% выживают и покидают тимус, чтобы стать зрелыми иммунокомпетентными Т-клетками.
• Во время положительного отбора остаются в живых только Т-клетки, которые могут связываться с MHC. Остальные убиваются апоптотическим сигналом, поэтому нефункциональные Т-клетки не попадают в организм и не вытесняют функциональные Т-клетки.
• Во время отрицательной селекции большинство Т-клеток, которые слишком легко связываются с аутоантигенами, погибают. Некоторые из них остаются живыми и дифференцируются в клетки T reg, которые помогают предотвратить иммунные реакции, опосредованные сверхактивными клетками.
• Аутоиммунные заболевания могут быть вызваны либо антителами, либо Т-клетками, которые могут связываться с аутоантигенами, вызывая повреждение собственных органов и тканей. Они могут быть вызваны неудачным отрицательным отбором и часто имеют генетический компонент.

Ключевые термины

• тимус : железа без протока, состоящая в основном из первичной лимфатической ткани, которая является местом созревания и отбора лимфоцитов.
• негативный отбор : процесс скрининга Т-клеток, чтобы уничтожить те, которые имеют высокое сродство к связыванию с аутоантигенами (и потенциально вызывают аутоиммунитет).
• Положительный отбор : процесс скрининга Т-клеток, так что остаются в живых только те, которые способны связываться с MHC.

Т-клетки принадлежат к группе белых кровяных телец, известных как лимфоциты, и играют центральную роль в клеточной ветви адаптивной иммунной системы.Они отличаются от других лимфоцитов, таких как В-клетки и естественные клетки-киллеры (NK-клетки), наличием рецептора Т-клеток (TCR) на поверхности клетки. Т-клетки продуцируются в костном мозге, но для созревания перемещаются в тимус. Т-клетки могут быть либо хелперными Т-клетками, либо цитотоксическими Т-клетками, в зависимости от того, экспрессируют ли они гликопротеин CD4 (хелпер) или CD8 (цитотоксический).

Созревание Т-клеток

Все Т-клетки происходят из гемопоэтических стволовых клеток костного мозга, которые способны дифференцироваться в белые кровяные тельца любого типа.Незрелые Т-клетки, которые мигрируют в тимус, называются тимоцитами. Самые ранние тимоциты не экспрессируют ни CD4, ни CD8, и поэтому классифицируются как дважды отрицательные (CD4-CD8-) клетки. По мере своего развития они становятся двойными положительными тимоцитами (CD4 + CD8 +) и, наконец, созревают до одиночных положительных (CD4 + CD8- или CD4-CD8 +) тимоцитов, которые высвобождаются из тимуса в периферические ткани. Обычно эти зрелые тимоциты все еще называют либо «незрелыми», либо «наивными», потому что они не были представлены антигеном.Они перемещаются в участки, содержащие вторичную лимфоидную ткань, такие как лимфатические узлы и миндалины, где присутствует презентация антигена. Это способствует развитию антиген-специфического адаптивного иммунитета.

В тимусе с возрастом становится меньше клеток. Поскольку его функциональная масса уменьшается примерно на 3% в год в среднем возрасте, происходит соответствующее снижение продукции тимуса наивных Т-клеток, в результате чего клональная экспансия незрелых Т-клеток играет большую роль в защите пожилых людей.Таким образом, считается, что вилочковая железа играет важную роль в создании большого количества наивных Т-клеток вскоре после рождения, которые позже могут функционировать без поддержки вилочковой железы.

Положительный отбор Т-клеток

Во время созревания тимоцитов 98% Т-клеток отбрасываются путем отбора, это механизм, разработанный для обеспечения того, чтобы Т-клетки функционировали без серьезных проблем. Положительный отбор обозначает Т-клетки, способные взаимодействовать с MHC. Двойные положительные тимоциты (CD4 + / CD8 +) перемещаются глубоко в ткань коры тимуса, где они представлены аутоантигенами.Они экспрессируются корковыми эпителиальными клетками тимуса, которые экспрессируют молекулы MHC I и MHC II на поверхности кортикальных клеток. Только те тимоциты, которые взаимодействуют с MHC I или MHC II, получат жизненно важный «сигнал выживания». Те, что не могут взаимодействовать, подвергаются апоптозу (гибели клеток). Это обеспечивает функциональность Т-клеток, поскольку Т-клетки с нефункциональными рецепторами не могут получать антигены и, таким образом, бесполезны для иммунной системы. Если бы нефункциональные Т-клетки были допущены к циркуляции, они вытеснили бы функциональные Т-клетки и замедлили бы скорость формирования адаптивных иммунных ответов.Подавляющее большинство тимоцитов погибает во время этого процесса.

Дифференцировка тимоцитов на хелперные или цитотоксические версии также определяется во время положительного отбора. Двойные положительные клетки (CD4 + / CD8 +), которые положительно отобраны на молекулах MHC класса II, в конечном итоге станут CD4 + хелперными Т-клетками, в то время как клетки, положительно отобранные на молекулах MHC класса I, созреют в цитотоксические Т-клетки CD8 +. Затем тимус дает сигнал Т-клетке стать клеткой CD4 + за счет снижения экспрессии ее рецепторов на поверхности клетки CD8.Если клетка не потеряет свой сигнал, она продолжит снижать CD8 и станет одиночной положительной клеткой CD4 +. Но если происходит прерывание сигнала, оно вместо этого сокращает молекулы CD4, в конечном итоге превращаясь в одиночную положительную клетку CD8 +. Этот процесс не удаляет тимоциты, которые могут стать сенсибилизированными против аутоантигенов, что вызывает аутоиммунитет. Потенциально аутоиммунные клетки удаляются в процессе отрицательного отбора.

Отрицательный отбор Т-клеток

Отрицательный отбор удаляет тимоциты, которые способны прочно связываться с аутоантигенами, представленными MHC.Тимоциты, пережившие положительный отбор, мигрируют к границе коры тимуса и мозгового вещества тимуса (части тимуса, где Т-клетки входят в кровообращение). Находясь в мозговом веществе, они снова представлены аутоантигеном в комплексе с молекулами MHC на эпителиальных клетках тимуса. Тимоциты, которые слишком сильно взаимодействуют с антигеном, получают апоптотический сигнал, который приводит к гибели клеток.

Клетки крови : Сканирующая электронная микрофотография Т-лимфоцита (справа), тромбоцита (в центре) и эритроцита (слева).

Однако некоторые клетки отбираются для превращения в клетки T-reg, которые сохраняют свою способность связываться с аутоантигенами, чтобы подавлять сверхактивные иммунные ответы. Эти клетки могут защищать от аутоиммунитета. Оставшиеся клетки выходят из тимуса в виде зрелых наивных Т-клеток. Этот процесс является важным компонентом центральной толерантности, процесса, который предотвращает образование самореактивных Т-клеток, способных вызывать аутоиммунные заболевания у хозяина. Аутоиммунные заболевания отражают потерю центральной толерантности, при которой собственные В- и Т-клетки становятся сенсибилизированными к аутоантигенам.Многие аутоиммунные заболевания в основном опосредованы антителами, но некоторые опосредуются Т-клетками. Одним из примеров последнего является болезнь Крона, при которой Т-клетки атакуют толстую кишку. Эти аутоиммунные нарушения могут быть вызваны проблемами отрицательного отбора и, как правило, иметь генетические компоненты.

Лимфоциты

Лимфоцит — это тип лейкоцита в иммунной системе позвоночных.

Цели обучения

Опишите роль лимфоцитов

Основные выводы

Ключевые моменты

• Основными типами Т-клеток являются Т-хелперы, цитотоксические Т-клетки, Т-клетки памяти и регуляторные Т-клетки.
• Основными типами В-клеток являются плазматические клетки, плазмобласты, В-клетки памяти и регуляторные В-клетки.
• Т-клетки участвуют в клеточно-опосредованном иммунитете, тогда как В-клетки в первую очередь отвечают за гуморальный (связанный с антителами) иммунитет.
• Если антиген обнаруживается снова после первоначального адаптивного иммунного ответа, Т-клетки памяти создают новые хелперные и цитотоксические Т-клетки, в то время как В-клетки памяти создают новые антитела.
• Регуляторные Т- и В-клетки подавляют иммунные ответы в конце инфекции и подавляют Т- и В-клетки, участвующие в аутоиммунном процессе.

Ключевые термины

• Т-клетки памяти : Тип Т-клеток, которые быстро дифференцируются на хелперные и цитотоксические Т-клетки, если обнаружен связанный с ними антиген.
• Плазменная клетка : Тип В-клетки, которая вырабатывает большую часть антител во время развития адаптивного иммунного ответа.

Лимфоцит — это тип лейкоцита в иммунной системе, включающий как В-, так и Т-клетки адаптивной иммунной системы и естественные киллеры (NK) врожденной иммунной системы.

В- и Т-клетки и их различные подразделения выполняют множество адаптивных иммунных функций.

Т-клетки

Т-клетки созревают в тимусе и содержат рецепторы Т-клеток (TCR), которые позволяют им связываться с антигенами на комплексах MHC. Т-клетки являются основным компонентом клеточно-опосредованного адаптивного иммунитета, поскольку они обеспечивают путь прямого уничтожения патогенов. Существует два основных типа Т-клеток, которые экспрессируют CD4 или CD8 в зависимости от сигналов, возникающих во время созревания Т-клеток, а также менее распространенные типы:

• Т-хелперы (CD4) способствуют организации иммунных ответов и могут связываться с MHC класса II.Хелперные Т-клетки подтипа 2 представляют антигены В-клеткам. Хелперные Т-клетки подтипа 1 продуцируют цитокины, которые направляют цитотоксические Т-клетки к патогенам и активируют макрофаги.
• Цитотоксические Т-клетки (CD8) уничтожают патогены, связанные с антигеном
  . Они функционируют аналогично NK-клеткам, связываясь с
  MHC класса I и высвобождая перфорин, гранзимы и протеазы, чтобы вызвать апоптоз у патогена. Они отличаются от NK-клеток, потому что они связываются только с клетками
  , которые экспрессируют свой специфический антиген, и не являются большими или гранулярными, как NK-клетки.
• Супрессорные Т-клетки (T-reg-клетки) сохраняют часть своей способности связываться с собственными клетками. Они обладают иммунодепрессивным действием, подавляя клеточный иммунитет в конце ответа и разрушая аутоиммунные Т-клетки, которые не отфильтровываются негативным отбором в тимусе.
• Т-клетки памяти создаются после ослабления адаптивного иммунного ответа, сохраняя представленный антиген. Они быстро размножаются и дифференцируются в хелперные и цитотоксические Т-клетки, специфичные для этого антигена, если он снова будет обнаружен в организме.

Хотя это основные категории Т-лимфоцитов, в этих категориях есть и другие подтипы, а также дополнительные категории, которые до конца не изучены.

В-клетки

Лимфоцит : изображение одного лимфоцита человека, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM).

В-клетки участвуют в гуморальном адаптивном иммунитете, вырабатывая антитела, циркулирующие в плазме. Они продуцируются и созревают в тканях костного мозга и содержат рецепторы B-клеток (BCR), которые связываются с антигенами.Находясь в костном мозге, В-клетки сортируются посредством положительной и отрицательной селекции способом, несколько похожим на созревание Т-клеток в тимусе, с тем же процессом уничтожения В-клеток, которые не реагируют на антигены или реагируют на аутоантигены. Однако вместо апоптоза дефектные В-клетки убиваются с помощью других механизмов, таких как клональная делеция. Зрелые В-клетки покидают тимус и перемещаются во вторичную лимфоидную ткань, такую ​​как лимфатические узлы.

Во время презентации антигена антигенпрезентирующие клетки сначала представляют антигены Т-клеткам.Затем зрелые хелперные Т-клетки связывают свой антиген с наивными В-клетками через BCR. После презентации антигена наивные В-клетки вместе мигрируют к зародышевым центрам в лимфоидной ткани, где они подвергаются обширной пролиферации и дифференцировке в разные типы зрелых В-клеток. Некоторые из основных категорий возникающих В-клеток включают:

• Плазматические клетки и долгоживущие В-клетки, которые являются основным источником антител. Они не обладают способностью к размножению и считаются терминально дифференцированными.
• Плазмобласты — это короткоживущие В-клетки, образующиеся на ранней стадии инфекции. Их антитела имеют более слабую аффинность связывания, чем у плазматических клеток.
• Регуляторные B-клетки (B reg-клетки) представляют собой иммунодепрессивные B-клетки, которые секретируют противовоспалительные цитокины (такие как IL-10) для подавления аутоиммунных лимфоцитов.
• B-клетки памяти — это спящие B-клетки с тем же BCR, что и B-клетки, от которых они дифференцировались. Они специфичны к антигену, представленному этому BCR, и быстро секретируют большие количества антигенспецифических антител для предотвращения повторного заражения, если этот антиген обнаруживается снова.

Помимо продукции антител, В-клетки могут также функционировать в презентации антигена, но не в степени макрофагов или дендритных клеток. В-клетки важны для адаптивной иммунной функции, но также могут вызывать проблемы. Аутореактивные В-клетки могут вызывать аутоиммунное заболевание, которое включает вызванное антителами повреждение и воспаление. Некоторые В-клетки могут подвергаться злокачественной трансформации в раковые клетки, такие как лимфома, в которых они постоянно делятся и образуют солидные опухоли.

Антиген-представляющие клетки

Презентация антигена — это процесс, с помощью которого иммунные клетки захватывают антигены, а затем делают возможным их распознавание Т-клетками.

Цели обучения

Опишите роль антигенпрезентирующих клеток

Основные выводы

Ключевые моменты

• Клетки-хозяева экспрессируют «собственные» антигены, которые идентифицируют их как таковые. Эти антигены отличаются от антигенов в бактериях («чужие» антигены) и в инфицированных вирусом клетках-хозяевах («пропавшие собственные»).
• Презентация антигена состоит из распознавания патогена, фагоцитоза патогена или его молекулярных компонентов, процессинга антигена, а затем презентации антигена наивным Т-клеткам.
• Т-клеточный рецептор ограничен распознаванием антигенных пептидов только тогда, когда он связан с соответствующими молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC), также известного у людей как человеческий лейкоцитарный антиген (HLA).
• Т-хелперы получают антигены от MHC II на APC, в то время как цитотоксические Т-клетки получают антигены от MHC I. ответ, и являются первичными антигенпрезентирующими клетками (APC).
APC
• используют toll-подобные рецепторы для идентификации PAMPS и DAMP, которые являются признаками инфекции и могут быть преобразованы в антигенные пептиды при фагоцитозе. Большинство APC не могут отличить разные типы антигенов, такие как B- и T-клетки.

Ключевые термины

• молекулярная структура, связанная с повреждением : Признаки повреждения, вызванного патогеном, основанные на белке или нуклеиновой кислоте. Белковые DAMPs можно фагоцитировать и процессировать для презентации антигена.
• цитотоксический : популяция Т-клеток, специализированная для индукции гибели других клеток.

Презентация антигена — это процесс в иммунной системе организма, посредством которого макрофаги, дендритные клетки и другие типы клеток захватывают антигены, а затем представляют их наивным Т-клеткам. В основе адаптивного иммунитета лежит способность иммунных клеток различать собственные клетки организма и инфекционные патогены. Клетки хозяина экспрессируют «собственные» антигены, которые идентифицируют их как принадлежащие «я».Эти антигены отличаются от антигенов бактерий («чужие» антигены) или вирусно-инфицированных клеток-хозяев («пропавших без вести»). Презентация антигена в целом состоит из распознавания патогена, фагоцитоза патогена или его молекулярных компонентов, процессинга антигена, а затем презентации антигена наивным (зрелым, но еще не активированным) Т-клеткам. Способность адаптивной иммунной системы бороться с патогенами и прекращать инфекцию зависит от презентации антигена.

Антигенпредставляющие клетки

Антигенпредставляющие клетки (APC) — это клетки, которые захватывают антигены изнутри организма и представляют их наивным Т-клеткам.Многие клетки иммунной системы могут представлять антигены, но наиболее распространенными типами являются макрофаги и дендритные клетки, которые представляют собой два типа терминально дифференцированных лейкоцитов, возникающих из моноцитов. Оба этих APC выполняют множество иммунных функций, которые важны как для врожденного, так и для адаптивного иммунитета, такие как удаление оставшихся патогенов и мертвых нейтрофилов после воспалительной реакции. Дендритные клетки (ДК) обычно обнаруживаются в тканях, которые контактируют с внешней средой (например, с кожей или респираторным эпителием), тогда как макрофаги обнаруживаются почти во всех тканях.Некоторые типы В-клеток также могут представлять антигены, хотя это не их основная функция.

APC фагоцитируют экзогенные патогены, такие как бактерии, паразиты и токсины в тканях, а затем мигрируют с помощью сигналов хемокинов в лимфатические узлы, содержащие наивные Т-клетки. Во время миграции APC проходят процесс созревания, в ходе которого они переваривают фагоцитированные патогены и начинают экспрессировать антиген в форме пептида на своих комплексах MHC, что позволяет им представлять антиген наивным Т-клеткам.Фаза переваривания антигена также называется «процессингом антигена», потому что она подготавливает антигены к презентации. Этот комплекс MHC: антиген затем распознается Т-клетками, проходящими через лимфатический узел. Экзогенные антигены обычно отображаются на молекулах MHC класса II, которые взаимодействуют с CD4 + хелперными Т-клетками.

Этот процесс созревания зависит от передачи сигналов от молекул других патоген-ассоциированных молекулярных паттернов (PAMP) (таких как токсин или компонент клеточной мембраны патогена) через рецепторы распознавания паттернов (PRR), которые принимаются Toll-подобными рецепторами. на корпусе DC.Они также могут распознавать молекулы ассоциированного с повреждением молекулярного паттерна (DAMP), которые включают деградированные белки или нуклеиновые кислоты, высвобождаемые из клеток, подвергшихся некрозу. PAMP и DAMPS технически не считаются антигенами сами по себе, но вместо этого являются признаками присутствия патогена, которые предупреждают APC через связывание с Toll-подобным рецептором. Однако, если DC фагоцитирует PAMP или DAMP, его можно использовать в качестве антигена во время презентации антигена. APC не могут сами различать разные типы антигенов, но B- и T-клетки могут из-за их специфичности.

Презентация антигена

Т-клетки должны быть представлены антигенами для выполнения функций иммунной системы. Рецептор Т-клеток ограничен распознаванием антигенных пептидов только в том случае, если он связан с соответствующими молекулами комплексов MHC на APC, также известных у людей как человеческий лейкоцитарный антиген (HLA).

Несколько различных типов Т-клеток могут быть активированы APC, и каждый тип Т-клеток специально оборудован для борьбы с различными патогенами, независимо от того, является ли патоген бактериальным, вирусным или токсином.Тип активированных Т-клеток и, следовательно, тип генерируемого ответа зависит от того, с каким комплексом МНС связывается процессированный антиген-пептид.

молекул MHC класса I представляют антиген CD8 + цитотоксическим Т-клеткам, в то время как молекулы MHC класса II представляют антиген CD4 + хелперным Т-клеткам. За исключением некоторых типов клеток (таких как эритроциты), MHC класса I экспрессируется почти всеми клетками-хозяевами. Цитотоксические Т-клетки (также известные как ТС, Т-киллеры или цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ)) представляют собой популяцию Т-клеток, которые специализируются на индукции гибели других клеток.Распознавание антигенных пептидов через класс I CTL приводит к гибели клетки-мишени, которая инфицирована вирусом, внутрицитоплазматической бактерией или иным образом повреждена или дисфункциональна. Кроме того, некоторые хелперные Т-клетки будут представлять свой антиген В-клеткам, что активирует их ответную реакцию пролиферации.

Презентация антигена : В верхнем пути; чужеродный белок или антиген (1) поглощается антигенпрезентирующей клеткой (2). Антиген процессируется и отображается на молекуле MHC II (3), которая взаимодействует с Т-хелперной клеткой (4).В нижнем пути; цельные чужеродные белки связываются мембранными антителами (5) и представляются В-лимфоцитам (6), которые обрабатывают (7) и представляют антиген на MHC II (8) ранее активированной Т-хелперной клетке (10), стимулируя выработку антигена. -специфические антитела (9).

23,2. Адаптивный иммунный ответ — Концепции биологии — 1-е канадское издание

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Объясните адаптивный иммунитет
• Сравните и сопоставьте адаптивный и врожденный иммунитет
• Описать клеточно-опосредованный иммунный ответ и гуморальный иммунный ответ
• Опишите иммунную толерантность

Для установления адаптивного или приобретенного иммунного ответа требуются дни или даже недели — намного дольше, чем врожденный ответ; однако адаптивный иммунитет более специфичен к патогенам и обладает памятью. Адаптивный иммунитет — это иммунитет, который возникает после воздействия антигена патогена или вакцинации. Эта часть иммунной системы активируется, когда врожденный иммунный ответ недостаточен для борьбы с инфекцией. Фактически, без информации от врожденной иммунной системы адаптивный ответ не может быть задействован. Существует два типа адаптивных ответов: опосредованный клетками иммунный ответ , который осуществляется Т-клетками, и гуморальный иммунный ответ , который контролируется активированными В-клетками и антителами.Активированные Т-клетки и В-клетки, специфичные для молекулярных структур патогена, пролиферируют и атакуют вторгшийся патоген. Их атака может убивать патогены напрямую или выделять антитела, которые усиливают фагоцитоз патогенов и разрушают инфекцию. Адаптивный иммунитет также включает в себя память, чтобы обеспечить хозяину долгосрочную защиту от повторного заражения тем же типом патогена; при повторном экспонировании это воспоминание будет способствовать эффективному и быстрому реагированию.

В отличие от NK-клеток врожденной иммунной системы, B-клетки (B-лимфоциты) представляют собой тип лейкоцитов, которые дают начало антителам, тогда как T-клетки (T-лимфоциты) представляют собой тип лейкоцитов, которые играют важную роль в иммунная реакция.Т-клетки являются ключевым компонентом клеточно-опосредованного ответа — специфического иммунного ответа, который использует Т-клетки для нейтрализации клеток, инфицированных вирусами и определенными бактериями. Существует три типа Т-клеток: цитотоксические, хелперные и супрессорные Т-клетки. Цитотоксические Т-клетки разрушают инфицированные вирусом клетки в клеточно-опосредованном иммунном ответе, а хелперные Т-клетки играют роль в активации как антител, так и клеточно-опосредованных иммунных ответов. Супрессорные Т-клетки дезактивируют Т-клетки и В-клетки, когда это необходимо, и, таким образом, предотвращают чрезмерную интенсивность иммунного ответа.

Антиген представляет собой чужеродную или «чужую» макромолекулу, которая реагирует с клетками иммунной системы. Не все антигены вызывают реакцию. Например, люди продуцируют бесчисленное количество «собственных» антигенов и постоянно подвергаются воздействию безвредных чужеродных антигенов, таких как пищевые белки, пыльца или компоненты пыли. Подавление иммунных ответов на безвредные макромолекулы строго регулируется и обычно предотвращает процессы, которые могут повредить хозяину, известные как толерантность.

Врожденная иммунная система содержит клетки, которые обнаруживают потенциально вредные антигены, а затем информируют адаптивный иммунный ответ о присутствии этих антигенов. Антигенпредставляющая клетка (APC) — это иммунная клетка, которая обнаруживает, поглощает и сообщает адаптивному иммунному ответу об инфекции. При обнаружении патогена эти APC фагоцитируют патоген и переваривают его с образованием множества различных фрагментов антигена. Затем фрагменты антигена будут перенесены на поверхность APC, где они будут служить индикатором для других иммунных клеток. Дендритные клетки — это иммунные клетки, которые обрабатывают антигенный материал; они присутствуют в коже (клетки Лангерганса) и слизистой оболочке носа, легких, желудка и кишечника. Иногда дендритная клетка присутствует на поверхности других клеток, чтобы вызвать иммунный ответ, таким образом функционируя как антигенпрезентирующая клетка. Макрофаги также функционируют как APC. Перед активацией и дифференцировкой B-клетки также могут функционировать как APC.

После фагоцитоза APC фагоцитарная везикула сливается с внутриклеточной лизосомой, образуя фаголизосому.Внутри фаголизосомы компоненты разбиты на фрагменты; затем фрагменты загружаются в молекулы MHC класса I или MHC класса II и транспортируются на поверхность клетки для презентации антигена, как показано на рисунке 23.8. Обратите внимание, что Т-лимфоциты не могут должным образом реагировать на антиген, если он не обработан и не встроен в молекулу MHC II. APC экспрессируют MHC на своей поверхности, и в сочетании с чужеродным антигеном эти комплексы сигнализируют о «чужом» захватчике. Как только фрагмент антигена встроен в молекулу MHC II, иммунная клетка может ответить.Хелперные Т-клетки являются одними из основных лимфоцитов, которые реагируют на антигенпрезентирующие клетки. Напомним, что все другие ядерные клетки тела экспрессируют молекулы MHC I, которые сигнализируют о «здоровом» или «нормальном».

Рисунок 23.8. APC, такой как макрофаг, поглощает и переваривает чужеродные бактерии. Антиген бактерии представлен на поверхности клетки в сочетании с молекулой MHC II. Лимфоциты адаптивного иммунного ответа взаимодействуют с встроенными в антиген молекулами MHC II, созревая в функциональные иммунные клетки.

Концепция в действии

Этот анимационный ролик из Университета Рокфеллера показывает, как дендритные клетки действуют как часовые в иммунной системе организма.

Лимфоциты в циркулирующей крови человека составляют примерно от 80 до 90 процентов Т-клеток, как показано на рисунке 23.9, и от 10 до 20 процентов В-клеток. Напомним, что Т-клетки участвуют в клеточно-опосредованном иммунном ответе, тогда как В-клетки являются частью гуморального иммунного ответа.

Т-клетки включают гетерогенную популяцию клеток с чрезвычайно разнообразными функциями.Некоторые Т-клетки отвечают на APC врожденной иммунной системы и косвенно индуцируют иммунные ответы, высвобождая цитокины. Другие Т-клетки стимулируют В-клетки к выработке собственного ответа. Другая популяция Т-клеток обнаруживает сигналы APC и напрямую убивает инфицированные клетки. Другие Т-клетки участвуют в подавлении несоответствующих иммунных реакций на безвредные или «собственные» антигены.

Рисунок 23.9. На этой сканирующей электронной микрофотографии показан Т-лимфоцит, ответственный за клеточно-опосредованный иммунный ответ.Т-клетки способны распознавать антигены. (кредит: модификация работы NCI; данные шкалы от Мэтта Рассела)

Т- и В-клетки демонстрируют общую тему распознавания / связывания специфических антигенов через комплементарный рецептор с последующей активацией и самоамплификацией / созреванием для специфического связывания к конкретному антигену возбудителя инфекции. Т- и В-лимфоциты также похожи в том, что каждая клетка экспрессирует только один тип рецептора антигена. Любой человек может обладать популяцией Т- и В-клеток, которые вместе экспрессируют почти безграничное множество рецепторов антигена, способных распознавать практически любой инфекционный патоген.Т- и В-клетки активируются, когда они распознают небольшие компоненты антигенов, называемые эпитопами , представленные APC, как показано на рисунке 23.10. Обратите внимание, что распознавание происходит на конкретном эпитопе, а не на всем антигене; по этой причине эпитопы известны как «антигенные детерминанты». В отсутствие информации от APC, Т- и В-клетки остаются неактивными или наивными и не могут подготовить иммунный ответ. Требование информации от APC врожденного иммунитета для запуска активации B-клеток или T-клеток иллюстрирует существенную природу врожденного иммунного ответа на функционирование всей иммунной системы.

Рисунок 23.10. Антиген — это макромолекула, которая реагирует с компонентами иммунной системы. Данный антиген может содержать несколько мотивов, распознаваемых иммунными клетками. Каждый мотив — это эпитоп. На этом рисунке вся структура представляет собой антиген, а выступающие из нее оранжевый, лососевый и зеленый компоненты представляют собой потенциальные эпитопы.

Наивные Т-клетки могут экспрессировать на своей поверхности одну из двух разных молекул, CD4 или CD8, как показано на рисунке 23.11, и соответственно классифицируются как клетки CD4 ⁺ или CD8 ⁺ .Эти молекулы важны, потому что они регулируют то, как Т-клетка будет взаимодействовать с APC и отвечать на них. Наивные CD4 ⁺ клетки связывают APC через свои встроенные в антиген молекулы MHC II и стимулируются, чтобы стать хелперными Т (Т _H ) лимфоцитами , клетками, которые продолжают стимулировать В-клетки (или цитотоксические Т-клетки) напрямую или секретируют цитокины, чтобы сообщить большему количеству и различным клеткам-мишеням о патогенной угрозе. Напротив, клетки CD8 ⁺ взаимодействуют с встроенными в антиген молекулами MHC I на APC и стимулируются, чтобы стать цитотоксическими Т-лимфоцитами (CTL) , которые непосредственно убивают инфицированные клетки путем апоптоза и выделяют цитокины для усиления иммунного ответа.Две популяции Т-клеток имеют разные механизмы иммунной защиты, но обе связывают молекулы MHC через свои антигенные рецепторы, называемые рецепторами Т-клеток (TCR). Поверхностные молекулы CD4 или CD8 различают, будет ли TCR взаимодействовать с молекулой MHC II или с молекулой MHC I. Поскольку они способствуют специфичности связывания, молекулы CD4 и CD8 описываются как корецепторы.

Какое из следующих утверждений о Т-клетках неверно?

1. Хелперные Т-клетки выделяют цитокины, в то время как цитотоксические Т-клетки убивают инфицированную клетку.
2. Т-хелперы — это CD4 ⁺ , а цитотоксические Т-клетки — это CD8 ⁺ .
3. MHC II — это рецептор, обнаруженный в большинстве клеток организма, в то время как MHC I — это рецептор, обнаруженный только в иммунных клетках.
4. Т-клеточный рецептор обнаружен как на CD4 ⁺ , так и на CD8 ⁺ Т-клетках.

Рассмотрите бесчисленное множество возможных антигенов, которым человек будет подвергаться в течение жизни. Адаптивная иммунная система млекопитающих способна адекватно реагировать на каждый антиген.Млекопитающие обладают огромным разнообразием популяций Т-клеток в результате разнообразия TCR. Каждый TCR состоит из двух полипептидных цепей, которые охватывают мембрану Т-клетки, как показано на рисунке 23.12; цепи связаны дисульфидным мостиком. Каждая полипептидная цепь состоит из константного домена и вариабельного домена: домен в этом смысле представляет собой специфическую область белка, которая может быть регуляторной или структурной. Внутриклеточный домен участвует во внутриклеточной передаче сигналов. Одна Т-клетка будет экспрессировать тысячи идентичных копий одного конкретного варианта TCR на своей клеточной поверхности.Специфичность адаптивной иммунной системы обусловлена ​​тем, что она синтезирует миллионы различных популяций Т-клеток, каждая из которых экспрессирует TCR, который отличается своим вариабельным доменом. Такое разнообразие TCR достигается за счет мутации и рекомбинации генов, кодирующих эти рецепторы в стволовых клетках-предшественниках Т-клеток. Связывание антиген-отображающей молекулы MHC и комплементарного «совпадения» TCR указывает на то, что адаптивной иммунной системе необходимо активировать и продуцировать эту специфическую Т-клетку, потому что ее структура подходит для распознавания и уничтожения вторгающегося патогена.

Рисунок 23.12. Рецептор Т-клеток охватывает мембрану и проецирует вариабельные связывающие области во внеклеточное пространство, чтобы связывать процессированные антигены через молекулы MHC на APC.

Лимфоциты T _H опосредованно определяют потенциальные патогены для других клеток иммунной системы. Эти клетки важны для внеклеточных инфекций, например, вызванных некоторыми бактериями, гельминтами и простейшими. Лимфоциты T _H распознают специфические антигены, представленные в комплексах MHC II APC.Существуют две основные популяции клеток T _H : T _H 1 и T _H 2. Клетки T _H 1 секретируют цитокины для усиления активности макрофагов и других Т-клеток. Клетки T _H 1 активируют действие циотоксических Т-клеток, а также макрофагов. Клетки T _H 2 стимулируют наивные В-клетки уничтожать чужеродных захватчиков посредством секреции антител. Будет ли развиваться иммунный ответ T _H 1 или T _H 2, зависит от конкретных типов цитокинов, секретируемых клетками врожденной иммунной системы, что, в свою очередь, зависит от природы вторгающегося патогена.

Ответ, опосредованный T _H 1, включает макрофаги и связан с воспалением. Вспомните передовую защиту макрофагов, участвующих в врожденном иммунном ответе. Некоторые внутриклеточные бактерии, такие как Mycobacterium tuberculosis , эволюционировали и размножались в макрофагах после того, как они были поглощены. Эти патогены уклоняются от попыток макрофагов уничтожить и переварить патоген. Когда происходит инфекция M. tuberculosis , макрофаги могут стимулировать наивные Т-клетки к превращению в клетки T _H 1.Эти стимулированные Т-клетки секретируют специфические цитокины, которые отправляют обратную связь макрофагу, чтобы стимулировать его пищеварительные способности и позволить ему разрушить колонизирующие M. tuberculosis . Таким же образом макрофаги, активированные T _H 1, также становятся более приспособленными для поглощения и уничтожения опухолевых клеток. В итоге; Ответы T _H 1 направлены на внутриклеточных захватчиков, тогда как ответы T _H 2 нацелены на внеклеточные.

При стимуляции с помощью пути T _H 2 наивные В-клетки дифференцируются в плазматические клетки, секретирующие антитела.Плазматическая клетка — это иммунная клетка, которая секретирует антитела; эти клетки возникают из В-клеток, которые были стимулированы антигенами. Подобно Т-клеткам, наивные В-клетки изначально покрыты тысячами рецепторов В-клеток (BCR), которые являются мембраносвязанными формами Ig (иммуноглобулина или антитела). Рецептор В-клетки имеет две тяжелые цепи и две легкие цепи, соединенные дисульфидными связями. Каждая цепочка имеет постоянную и вариабельную области; последний участвует в связывании антигена. Два других мембранных белка, Ig альфа и Ig бета, участвуют в передаче сигналов.Рецепторы любой конкретной B-клетки, как показано на рисунке 23.13, все одинаковы, но сотни миллионов различных B-клеток у человека имеют различные домены распознавания, которые вносят вклад в большое разнообразие типов молекулярных структур, с которыми они могут связываться. . В этом состоянии B-клетки функционируют как APC. Они связываются и поглощают чужеродные антигены через свои BCR, а затем отображают процессированные антигены в контексте молекул MHC II в клетках T _H 2. Когда клетка T _H 2 обнаруживает, что В-клетка связана с соответствующим антигеном, она секретирует специфические цитокины, которые вызывают быструю пролиферацию В-клетки, что создает тысячи ее идентичных (клональных) копий, а затем синтезирует и секретирует антитела с тем же паттерном распознавания антигена, что и BCR.Активация В-клеток, соответствующих одному конкретному варианту BCR, и резкая пролиферация этого варианта известны как клональный отбор . Это явление резко, но кратко, изменяет пропорции вариантов BCR, экспрессируемых иммунной системой, и сдвигает баланс в сторону BCR, специфичных для инфекционного патогена.

Рисунок 23.13. Рецепторы В-клеток встроены в мембраны В-клеток и связывают различные антигены через свои вариабельные области. Область передачи сигнала передает сигнал в клетку.

Т- и В-клетки различаются одним фундаментальным образом: тогда как Т-клетки связывают антигены, которые были переварены и встроены в молекулы MHC с помощью APC, B-клетки функционируют как APC, которые связывают интактные антигены, которые не были процессированы. Хотя Т- и В-клетки реагируют с молекулами, которые называются «антигенами», эти лимфоциты на самом деле реагируют на очень разные типы молекул. В-клетки должны быть способны связывать интактные антигены, потому что они секретируют антитела, которые должны распознавать патоген напрямую, а не переваренные остатки патогена.Бактериальные молекулы углеводов и липидов могут активировать В-клетки независимо от Т-клеток.

CTL, подкласс Т-клеток, непосредственно устраняют инфекцию. Клеточно-опосредованная часть адаптивной иммунной системы состоит из CTL, которые атакуют и разрушают инфицированные клетки. CTL особенно важны для защиты от вирусных инфекций; это потому, что вирусы размножаются внутри клеток, где они защищены от внеклеточного контакта с циркулирующими антителами. Когда APC фагоцитируют патогены и представляют встроенные в MHC I антигены наивным CD8 ⁺ T-клеткам, которые экспрессируют комплементарные TCR, CD8 ⁺ T-клетки активируются для пролиферации в соответствии с клональной селекцией.Эти полученные CTL затем идентифицируют не-APC, отображающие те же самые встроенные антигены MHC I (например, вирусные белки) — например, CTL идентифицируют инфицированные клетки-хозяева.

Внутриклеточно инфицированные клетки обычно погибают после того, как инфекционный патоген реплицируется до достаточной концентрации и лизирует клетку, как это делают многие вирусы. CTL пытаются идентифицировать и уничтожать инфицированные клетки до того, как патоген сможет реплицироваться и ускользнуть, тем самым останавливая развитие внутриклеточных инфекций. CTL также поддерживают NK-лимфоциты для уничтожения ранних стадий рака.Цитокины, секретируемые ответом T _H 1, который стимулирует макрофаги, также стимулируют CTL и повышают их способность идентифицировать и уничтожать инфицированные клетки и опухоли.

CTL воспринимают встроенные в MHC I антигены, напрямую взаимодействуя с инфицированными клетками через их TCR. Связывание TCR с антигенами активирует CTL с высвобождением перфорина и гранзима, ферментов деградации, которые вызывают апоптоз инфицированной клетки. Напомним, что это аналогичный механизм разрушения, используемый NK-клетками.В этом процессе CTL не заражаются и не страдают от секреции перфорина и гранзимов. Фактически, функции NK-клеток и CTL комплементарны и максимизируют удаление инфицированных клеток, как показано на рисунке 23.14. Если NK-клетка не может идентифицировать паттерн «отсутствующего я» подавляемых молекул MHC I, то CTL может идентифицировать его по комплексу MHC I с чужеродными антигенами, что сигнализирует об «измененном я». Точно так же, если CTL не может обнаружить встроенный в антиген MHC I, потому что рецепторы истощены с поверхности клетки, вместо этого NK-клетки будут разрушать клетку.CTL также выделяют цитокины, такие как интерфероны, которые изменяют экспрессию поверхностных белков в других инфицированных клетках, так что инфицированные клетки можно легко идентифицировать и уничтожать. Более того, эти интерфероны также могут предотвращать высвобождение вирусных частиц из инфицированных вирусом клеток.

На основании того, что вы знаете о рецепторах MHC, как вы думаете, почему орган, пересаженный от несовместимого донора реципиенту, будет отклонен?

Плазматические клетки и CTL вместе называются эффекторными клетками : они представляют собой дифференцированные версии своих наивных аналогов, и они участвуют в обеспечении иммунной защиты убивающих патогенов и инфицированных клеток-хозяев.

Поверхности слизистой оболочки и иммунная толерантность

Врожденный и адаптивный иммунные ответы, обсуждаемые до сих пор, включают системную иммунную систему (влияющую на все тело), ​​которая отличается от иммунной системы слизистых оболочек. Иммунитет слизистой оболочки формируется лимфоидной тканью, связанной со слизистой оболочкой, которая функционирует независимо от системной иммунной системы и имеет свои собственные врожденные и адаптивные компоненты. Лимфоидная ткань, связанная со слизистой оболочкой (MALT) , проиллюстрирована на Фигуре 23.15, представляет собой совокупность лимфатической ткани, которая сочетается с эпителиальной тканью, выстилающей слизистую оболочку по всему телу. Эта ткань функционирует как иммунный барьер и является ответной реакцией в областях тела, находящихся в прямом контакте с внешней средой. Системная иммунная система и иммунная система слизистых оболочек используют одни и те же типы клеток. Посторонние частицы, которые попадают в MALT, захватываются абсорбирующими эпителиальными клетками, называемыми М-клетками, и доставляются к APC, расположенным непосредственно под тканью слизистой оболочки. М-клетки функционируют в описанном транспорте и расположены в пейеровом участке, лимфоидном узелке.APC иммунной системы слизистой оболочки — это в первую очередь дендритные клетки, а B-клетки и макрофаги играют второстепенную роль. Обработанные антигены, отображаемые на APC, обнаруживаются Т-клетками в MALT и на различных участках индукции слизистой оболочки, таких как миндалины, аденоиды, аппендикс или мезентериальные лимфатические узлы кишечника. Затем активированные Т-клетки мигрируют через лимфатическую систему в систему кровообращения к участкам инфекции слизистой оболочки.

Рисунок 23.15. Показаны топология и функция кишечного MALT.Патогены захватываются М-клетками кишечного эпителия и выводятся в карман, образованный внутренней поверхностью клетки. Карман содержит антигенпрезентирующие клетки, такие как дендритные клетки, которые поглощают антигены, а затем представляют их с молекулами MHC II на поверхности клетки. Дендритные клетки мигрируют в нижележащую ткань, называемую пейеровым пятном. Антигенпрезентирующие клетки, Т-клетки и В-клетки собираются внутри пейеровского пятна, образуя организованные лимфоидные фолликулы. Там активируются некоторые Т-клетки и В-клетки.Другие нагруженные антигеном дендритные клетки мигрируют через лимфатическую систему, где они активируют В-клетки, Т-клетки и плазматические клетки в лимфатических узлах. Затем активированные клетки возвращаются в эффекторные участки ткани MALT. IgA и другие антитела секретируются в просвет кишечника.

MALT является важным компонентом функциональной иммунной системы, поскольку поверхности слизистых оболочек, такие как носовые ходы, являются первыми тканями, на которых оседают вдыхаемые или проглоченные патогены. Ткань слизистой оболочки включает рот, глотку и пищевод, а также желудочно-кишечный тракт, дыхательные пути и мочеполовые пути.

Иммунная система должна быть отрегулирована, чтобы предотвратить бесполезную и ненужную реакцию на безвредные вещества, и, что более важно, чтобы она не нападала на «себя». Приобретенная способность предотвращать ненужный или вредный иммунный ответ на обнаруженное чужеродное вещество, которое, как известно, не вызывает заболевания, описывается как иммунная толерантность . Иммунная толерантность имеет решающее значение для поддержания гомеостаза слизистой оболочки, учитывая огромное количество чужеродных веществ (таких как пищевые белки), с которыми сталкиваются APC полости рта, глотки и слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта.Иммунная толерантность вызывается специализированными APC в печени, лимфатических узлах, тонком кишечнике и легких, которые представляют безвредные антигены исключительно разнообразной популяции регуляторных T (T _reg ) -клеток , специализированных лимфоцитов, которые подавляют локальное воспаление и подавляют секреция стимулирующих иммунных факторов. Комбинированный результат клеток T _reg состоит в том, чтобы предотвратить иммунологическую активацию и воспаление в нежелательных тканевых компартментах и ​​вместо этого позволить иммунной системе сосредоточиться на патогенах.Помимо стимулирования иммунной толерантности к безвредным антигенам, другие подмножества клеток T _reg участвуют в предотвращении аутоиммунного ответа , который является несоответствующим иммунным ответом на клетки-хозяева или аутоантигены. Другой класс T _reg подавляет иммунные ответы на вредные патогены после того, как инфекция исчезла, чтобы минимизировать повреждение клетки-хозяина, вызванное воспалением и лизисом клеток.

Адаптивная иммунная система обладает компонентом памяти, который позволяет эффективно и драматично реагировать на повторное проникновение того же патогена.Память управляется адаптивной иммунной системой, мало полагаясь на сигналы от врожденной реакции. Во время адаптивного иммунного ответа на патоген, который ранее не встречался, называемого первичным ответом, плазматические клетки, секретирующие антитела и дифференцированные Т-клетки, увеличиваются, а затем с течением времени выходят на плато. По мере созревания В- и Т-клеток в эффекторные клетки подмножество наивных популяций дифференцируется в В- и Т-клетки памяти с той же антигенной специфичностью, как показано на рисунке 23.16.

Клетка памяти представляет собой антиген-специфический В- или Т-лимфоцит, который не дифференцируется в эффекторные клетки во время первичного иммунного ответа, но может сразу же стать эффекторными клетками при повторном воздействии того же патогена. Во время первичного иммунного ответа клетки памяти не реагируют на антигены и не участвуют в защите хозяина. Когда инфекция исчезает и патогенные раздражители утихают, эффекторы больше не нужны, и они подвергаются апоптозу. Напротив, клетки памяти сохраняются в кровообращении.

Rh-антиген обнаружен на резус-положительных эритроцитах. Резус-отрицательная женщина обычно без труда выносит резус-положительный плод до срока. Однако, если у нее второй резус-положительный плод, ее организм может запустить иммунную атаку, которая вызовет гемолитическую болезнь новорожденного. Как вы думаете, почему гемолитическая болезнь — это проблема только во время второй или последующих беременностей?

Если патоген больше не встречается в течение жизни человека, В- и Т-клетки памяти будут циркулировать в течение нескольких лет или даже нескольких десятилетий и постепенно отмирать, никогда не функционируя как эффекторные клетки.Однако, если хозяин повторно подвергается действию патогена того же типа, циркулирующие клетки памяти немедленно дифференцируются в плазматические клетки и CTL без поступления от APC или клеток T _H . Одна из причин задержки адаптивного иммунного ответа заключается в том, что для идентификации и активации наивных В- и Т-клеток с соответствующей антигенной специфичностью требуется время. При повторном заражении этот шаг пропускается, и в результате происходит более быстрое производство иммунной защиты. В-клетки памяти, которые дифференцируются в плазматические клетки, выделяют в десятки или сотни раз больше антител, чем секретировалось во время первичного ответа, как показано на графике на Фигуре 23.17 иллюстрирует. Этот быстрый и резкий ответ антител может остановить инфекцию еще до того, как она установится, и человек может не осознавать, что подвергся воздействию.

Рисунок 23.17. При первичном ответе на инфекцию антитела сначала секретируются из плазматических клеток. При повторном воздействии того же патогена клетки памяти дифференцируются в плазматические клетки, секретирующие антитела, которые выделяют большее количество антител в течение более длительного периода времени.

Вакцинация основана на знании того, что воздействие неинфекционных антигенов, происходящих от известных патогенов, вызывает умеренный первичный иммунный ответ.Иммунный ответ на вакцинацию может не восприниматься хозяином как болезнь, но все же обеспечивает иммунную память. При воздействии соответствующего патогена, которому человек был вакцинирован, реакция аналогична вторичному воздействию. Поскольку каждая реинфекция генерирует больше клеток памяти и повышает устойчивость к патогену, а также потому, что некоторые клетки памяти умирают, определенные курсы вакцинации включают одну или несколько повторных вакцинаций, имитирующих повторные воздействия: например, ревакцинации от столбняка необходимы каждые десять лет, потому что только клетки памяти прожить так долго.

Подмножество Т- и В-клеток иммунной системы слизистой оболочки дифференцируется в клетки памяти так же, как и в системной иммунной системе. При повторном проникновении патогена того же типа на слизистую оболочку, где депонировался исходный патоген, возникает выраженный иммунный ответ, но коллективная защита также организуется внутри взаимосвязанной или смежной ткани слизистой оболочки. Например, иммунная память об инфекции в полости рта также вызовет реакцию в глотке, если полость рта подверглась воздействию того же патогена.

Вакцинолог

Вакцинация (или иммунизация) включает доставку, обычно путем инъекции, как показано на рисунке 23.18, неинфекционных антигенов, полученных от известных патогенов. Другие компоненты, называемые адъювантами, доставляются параллельно, чтобы стимулировать иммунный ответ. Иммунологическая память — причина того, что вакцины работают. В идеале эффект вакцинации должен вызвать иммунологическую память и, таким образом, устойчивость к конкретным патогенам без необходимости заражения человека инфекцией.

Рисунок 23.18. Вакцины часто вводятся путем инъекции в руку. (Фото: помощник фотографа ВМС США, ученик Кристофера Д. Блачли)

Вакцинологи участвуют в процессе разработки вакцины от первоначальной идеи до получения готовой вакцины. Этот процесс может занять десятилетия, может стоить миллионы долларов и может повлечь за собой множество препятствий. Например, введенные вакцины стимулируют системную иммунную систему, вызывая гуморальный и клеточно-опосредованный иммунитет, но мало влияют на ответ слизистой оболочки, что представляет собой проблему, поскольку многие патогены откладываются и реплицируются в компартментах слизистой оболочки, а инъекция не обеспечивает наиболее эффективная иммунная память для этих возбудителей болезней.По этой причине вакцинологи активно участвуют в разработке новых вакцин, которые применяются интраназальным, аэрозольным, пероральным или чрескожным (всасывающимся через кожу) способами доставки. Важно отметить, что вакцины, вводимые через слизистую оболочку, вызывают как слизистый, так и системный иммунитет и обеспечивают такой же уровень устойчивости к болезням, как вакцины, вводимые путем инъекции.

Рисунок 23.19. Вакцину против полиомиелита можно вводить перорально. (кредит: модификация работы UNICEF Sverige)

В настоящее время доступна версия интраназальной вакцины против гриппа, а вакцины против полиомиелита и брюшного тифа можно вводить перорально, как показано на Рисунке 23.19. Аналогичным образом вакцины против кори и краснухи адаптируются для доставки аэрозолей с помощью ингаляционных устройств. В конце концов, трансгенные растения могут быть сконструированы для производства вакцинных антигенов, которые можно употреблять в пищу для придания устойчивости к болезням. Другие вакцины могут быть адаптированы для ректального или вагинального применения для индукции иммунных ответов в слизистой оболочке прямой кишки, мочеполовой системы или репродуктивной системы. Наконец, вакцинные антигены могут быть адаптированы для трансдермального применения, при котором кожа слегка соскабливается и используются микроиглы для прокалывания самого внешнего слоя.Помимо мобилизации иммунного ответа слизистых оболочек, это новое поколение вакцин может положить конец тревоге, связанной с инъекциями, и, в свою очередь, улучшить участие пациентов.

Первичные центры иммунной системы

Хотя иммунная система характеризуется циркулирующими клетками по всему телу, регуляция, созревание и взаимодействие иммунных факторов происходят в определенных местах. Кровь циркулирует по организму иммунных клеток, белков и других факторов.Примерно 0,1 процента всех клеток крови составляют лейкоциты, которые включают моноциты (предшественники макрофагов) и лимфоциты. Большинство клеток крови — это эритроциты (красные кровяные тельца). Лимфа — водянистая жидкость, которая омывает ткани и органы защитными лейкоцитами и не содержит эритроцитов. Клетки иммунной системы могут перемещаться между отдельными лимфатической и кровеносной системами кровообращения, которые разделены интерстициальным пространством, посредством процесса, называемого экстравазацией (прохождение через окружающие ткани).

Клетки иммунной системы происходят из гемопоэтических стволовых клеток костного мозга. Цитокины стимулируют эти стволовые клетки к дифференцировке в иммунные клетки. Созревание В-клеток происходит в костном мозге, тогда как наивные Т-клетки переходят из костного мозга в тимус для созревания. В тимусе незрелые Т-клетки, которые экспрессируют TCR, комплементарные аутоантигенам, разрушаются. Этот процесс помогает предотвратить аутоиммунные реакции.

По мере созревания Т- и В-лимфоциты циркулируют по разным направлениям.Лимфатические узлы, разбросанные по всему телу, как показано на рисунке 23.20, содержат большие популяции Т- и В-клеток, дендритных клеток и макрофагов. Лимфа собирает антигены по мере оттока из тканей. Затем эти антигены фильтруются через лимфатические узлы, прежде чем лимфа возвращается в кровоток. APC в лимфатических узлах захватывают и обрабатывают антигены и информируют близлежащие лимфоциты о потенциальных патогенах.

Рисунок 23.20. (а) Лимфатические сосуды переносят прозрачную жидкость, называемую лимфой, по всему телу.Жидкость попадает в (б) лимфатические узлы через афферентные сосуды. Лимфатические узлы заполнены лимфоцитами, которые очищают инфицированные клетки. Затем лимфа выходит через эфферентные сосуды. (кредит: модификация работы NIH, NCI)

В селезенке находятся В- и Т-клетки, макрофаги, дендритные клетки и NK-клетки. Селезенка, показанная на рисунке 23.21, является местом, где APC, которые захватили инородные частицы в крови, могут связываться с лимфоцитами. Антитела синтезируются и секретируются активированными плазматическими клетками в селезенке, а селезенка фильтрует чужеродные вещества и патогенные микроорганизмы в комплексе с антителами из крови.Функционально селезенка относится к крови так же, как лимфатические узлы к лимфе.

Рисунок 23.21. Селезенка похожа на лимфатический узел, но намного больше и фильтрует кровь, а не лимфу. Кровь попадает в селезенку по артериям и выходит по венам. Селезенка состоит из двух типов ткани: красной пульпы и белой пульпы. Красная мякоть состоит из полостей, в которых хранится кровь. В красной пульпе поврежденные эритроциты удаляются и заменяются новыми. Белая пульпа богата лимфоцитами, которые удаляют из крови покрытые антигеном бактерии.(кредит: модификация работы NCI)

Резюме

Адаптивный иммунный ответ — это более медленный, продолжительный и более специфический ответ, чем врожденный. Однако для функционирования адаптивного ответа требуется информация от врожденной иммунной системы. APC отображают антигены через молекулы MHC комплементарным наивным Т-клеткам. В ответ Т-клетки дифференцируются и пролиферируют, превращаясь в клетки Т _H или CTL. Клетки T _H стимулируют В-клетки, которые поглотили и представили патогенные антигены.В-клетки дифференцируются в плазматические клетки, которые секретируют антитела, тогда как ЦТЛ вызывают апоптоз внутриклеточно инфицированных или раковых клеток. Клетки памяти сохраняются после первичного воздействия патогена. Если происходит повторное воздействие, клетки памяти дифференцируются в эффекторные клетки без участия врожденной иммунной системы. Иммунная система слизистой оболочки в значительной степени независима от системной иммунной системы, но функционирует параллельно, защищая обширные поверхности слизистой оболочки тела.

Упражнения

1. Какое из следующих утверждений о Т-клетках неверно?
   1. Хелперные Т-клетки выделяют цитокины, в то время как цитотоксические Т-клетки убивают инфицированную клетку.
   2. Т-хелперы — это CD4 +, а цитотоксические Т-клетки — это CD8 ⁺ .
   3. MHC II — это рецептор, обнаруженный в большинстве клеток организма, в то время как MHC I — это рецептор, обнаруженный только в иммунных клетках.
   4. Т-клеточный рецептор обнаружен как на CD4 ⁺ , так и на CD8 ⁺ Т-клетках.
2. На основании того, что вы знаете о рецепторах MHC, как вы думаете, почему орган, пересаженный от несовместимого донора реципиенту, будет отклонен?
3. Rh-антиген обнаружен на резус-положительных эритроцитах.Резус-отрицательная женщина обычно без труда выносит резус-положительный плод до срока. Однако, если у нее второй резус-положительный плод, ее организм может запустить иммунную атаку, которая вызовет гемолитическую болезнь новорожденного. Как вы думаете, почему гемолитическая болезнь — это проблема только во время второй или последующих беременностей?
4. Что из следующего является фагоцитом и антигенпрезентирующей клеткой?
   1. Ячейка NK
   2. эозинофил
   3. нейтрофилов
   4. макрофаг
5. Какие иммунные клетки связывают молекулы MHC на APC через корецепторы CD8 на своей клеточной поверхности?
   1. T _H ячейки
   2. CTL
   3. тучные клетки
   4. базофилов
6. Какой паттерн «я» идентифицируют NK-клетки?
   1. измененная личность
   2. пропавшее без вести
   3. нормальный самобытный
   4. несамостоятельное
7. Приобретенная способность предотвращать ненужную или деструктивную иммунную реакцию на безвредные инородные частицы, такие как пищевой белок, называется ________.
   1. Т _H 2 ответа
   2. аллергия
   3. иммунная толерантность
   4. аутоиммунитет
8. B-клетка памяти может дифференцироваться при повторном контакте с патогеном какого типа клетки?
   1. CTL
   2. наивная В-клетка
   3. Т-клетка памяти
   4. плазменная ячейка
9. Инородные частицы, циркулирующие в крови, фильтруются ________.
   1. селезенка
   2. лимфатические узлы
   3. СОЛОД
   4. лимфа
10. Объясните разницу между эпитопом и антигеном.
11. Что такое наивная В- или Т-клетка?
12. Чем ответ T _H 1 отличается от ответа T _H 2?
13. В адаптивной иммунной системе млекопитающих рецепторы Т-клеток чрезвычайно разнообразны. Какая функция иммунной системы является результатом этого разнообразия и как это разнообразие достигается?
14. Чем В- и Т-клетки различаются по антигенам, которые они связывают?
15. Почему иммунный ответ после повторного заражения намного быстрее, чем адаптивный иммунный ответ после первоначального заражения?

Ответы

1. К
Рецепторы
2. MHC различаются от человека к человеку.Таким образом, рецепторы MHC несовместимого донора считаются «чужими» и отвергаются иммунной системой.
3. Если кровь матери и плода смешивается, клетки памяти, распознающие антиген Rh, могут образоваться на поздних сроках первой беременности. Во время последующих беременностей эти клетки памяти запускают иммунную атаку на клетки крови плода. Введение анти-резус-антитела во время первой беременности предотвращает возникновение иммунного ответа.
4. D
5. B
6. B
7. С
8. D
9. А
10. Антиген — это молекула, которая реагирует с некоторым компонентом иммунного ответа (антитело, В-клеточный рецептор, Т-клеточный рецептор).Эпитоп — это участок антигена, через который на самом деле происходит связывание с иммунным компонентом.
11. Наивная Т- или В-клетка — это клетка, которая не была активирована путем связывания с соответствующим эпитопом. Наивные Т- и В-клетки не могут вызывать реакции.
12. Ответ T _H 1 включает секрецию цитокинов для стимуляции макрофагов и CTL и улучшения их разрушения внутриклеточных патогенов и опухолевых клеток. Это связано с воспалением. Ответ T _H 2 участвует в стимуляции B-клеток в плазматические клетки, которые синтезируют и секретируют антитела.
13. Разнообразие TCR позволяет иммунной системе иметь миллионы различных Т-клеток и, таким образом, быть специфичным в различении антигенов. Это разнообразие возникает в результате мутации и рекомбинации генов, кодирующих вариабельные области TCR.

14. Т-клетки связывают антигены, которые были переварены и встроены в молекулы MHC с помощью APC. Напротив, B-клетки функционируют как APC, связывая интактные необработанные антигены.

15. При повторном заражении клетки памяти немедленно дифференцируются в плазматические клетки и CTL без поступления от APC или клеток T _H .Напротив, адаптивный иммунный ответ на первоначальную инфекцию требует времени для идентификации и активации наивных В- и Т-клеток с соответствующей антигенной специфичностью.

Глоссарий

адаптивная невосприимчивость

Иммунитет, имеющий память и возникающий после воздействия антигена патогена или вакцинации

антигенпрезентирующая клетка (APC)

Иммунная клетка, которая обнаруживает, поглощает и сообщает адаптивному иммунному ответу об инфекции, представляя процессированный антиген на поверхности клетки

антиген

чужеродный или «чужой» белок, запускающий иммунный ответ

аутоиммунный ответ

несоответствующий иммунный ответ на клетки-хозяева или аутоантигены

клеточно-опосредованный иммунный ответ

адаптивный иммунный ответ, который осуществляется Т-клетками

клональный отбор

активация В-клеток, соответствующих одному конкретному варианту BCR, и резкая пролиферация этого варианта

цитотоксический Т-лимфоцит (CTL)

адаптивная иммунная клетка, которая напрямую убивает инфицированные клетки с помощью перфорина и гранзимов и высвобождает цитокины для усиления иммунного ответа

дендритная клетка

Иммунная клетка, которая обрабатывает антигенный материал и представляет его на поверхности других клеток, чтобы вызвать иммунный ответ

эффекторная клетка

дифференцировавшийся лимфоцит, такой как В-клетка, плазматическая клетка или цитотоксический Т-лимфоцит

эпитоп

небольшой компонент антигена, который специфически распознается антителами, В-клетками и Т-клетками; антигенная детерминанта

вспомогательный Т-лимфоцит (T _H )

Клетка адаптивной иммунной системы, которая связывает APC через молекулы MHC II и стимулирует В-клетки или секретирует цитокины, чтобы инициировать иммунный ответ

гуморальный иммунный ответ

адаптивный иммунный ответ, который контролируется активированными В-клетками и антителами

иммунная толерантность

приобретенная способность предотвращать ненужный или вредный иммунный ответ на обнаруженное инородное тело, которое, как известно, не вызывает заболевания, или на аутоантигены

лимфа

водянистая жидкость, омывающая ткани и органы защитными лейкоцитами и не содержащая эритроцитов

ячейка памяти

антиген-специфический В- или Т-лимфоцит, который не дифференцируется в эффекторные клетки во время первичного иммунного ответа, но который может сразу же стать эффекторной клеткой при повторном воздействии того же патогена

лимфоидная ткань, связанная со слизистой оболочкой (MALT)

скопление лимфатической ткани, которая сочетается с эпителиальной тканью, выстилающей слизистую оболочку по всему телу

регуляторная ячейка T (T _reg )

специализированный лимфоцит, подавляющий местное воспаление и подавляющий секрецию цитокинов, антител и других стимулирующих иммунных факторов; участвует в иммунной толерантности

плазматическая клетка — это иммунная клетка, которая секретирует антитела; эти клетки возникают из В-клеток, которые были стимулированы антигенами.