Иммунологическая память: общая характеристика
Иммунологическая память - это способность иммунной системы отвечать более быстро и эффективно на антиген (патоген), с которым у организма был предварительный контакт.
Такая память обеспечивается предсуществующими антигенспецифическими клонами как В-клеток , так и Т-клеток , которые функционально более активны в результате прошедшей первичной адаптации к определенному антигену.
Пока неясно, устанавливается ли память в результате формирования долгоживущих специализированных клеток памяти или же память отражает собой процесс рестимуляции лимфоцитов постоянно присутствующим антигеном, попавшим в организм при первичной иммунизации.
Клетки иммунологической памяти
Вторичный иммунный ответ характеризуется более быстрой и эффективной продукцией антител .Интенсивность ответа, осуществляемого популяцией примированных B-лимфоцитов, возрастает, главным образом, за счет увеличения клеток, способных воспринимать антигенный стимул ( рис. 2.13-R ). На рисунке схематически представлено образование эффекторных клеток и клеток памяти после первичного контакта с антигеном. Часть потомков антигенреактивных лимфоцитов после устранения инфекции превращается в неделящиеся клетки памяти, а остальные становятся эффекторными клетками клеточного иммунитета. Клеткам памяти требуется меньше времени для того, чтобы активироваться при повторной встрече с антигеном, что соответственно укорачивает интервал, необходимый для возникновения вторичного ответа.
B-клетки иммунологической памяти качественно отличаются от непремированных B- лимфоцитов не только тем, что начинают продуцировать IgG -антитела раньше, но они обычно обладают и более высокоаффинными антигенными рецепторами благодаря селекции в ходе первичного ответа.
T-клетки памяти вряд ли обладают рецепторами повышенной аффинности по сравнению с непримированными T-клетками. Однако T-клетки иммунологической памяти способны реагировать на более низкие дозы антигена, и это позволяет предполагать, что их рецепторный комплекс в целом (включая молекулы адгезии ) функционирует более эффективно.
Таким образом можно считать установленным, что иммунологическая память определяется не только накоплением популяций одинаковых по свойствам клеток; меняются также свойства индивидуальных клеток, о чем свидетельствуют изменения в экспрессии молекул клеточной поверхности и цитокинов.
B-клеточная иммунологическая память
Общая характеристика В-клеток при вторичном ответе, которая собственно и определяет В-клеточную память , включает следующие показатели.1). На порядок увеличивается количество специфических В- клеток, вступающих во вторичный ответ, в сравнении с количеством этих клеток при первичном ответе. Например, отношение антигенспецифических В-клеток к общему содержанию В-клеток в селезенке при первичном иммунном ответе к патогенам составляет приблизительно 1:10000; в то же время при вторичном ответе это отношение равно 1:1000.
2). Сокращается латентный период и раньше достигается максимум продукции антител . Для разных антигенов эти показатели варьируют, однако, в среднем, время латентного периода и достижения пика антител при вторичном ответе уменьшается на 2-4 дня.
3). При первичном ответе доминирует продукция IgM . Вторичный ответ характеризуется преимущественной продукцией IgG .
4). Повышается аффинность антител.
Все эти характерологические признаки В-клеточной памяти закладываются при развитии первичного иммунного ответа. В это время происходит накопление антигенспецифического клона В-клеток, идет процесс его дифференцировки, осуществляется отбор клонов на наибольшую аффинность с помощью .
При вторичном ответе принципиальные события очевидно те же, что и при первичном ответе. Однако в реакцию на антиген вступают уже подготовленные клетки с высокоаффинными антигенраспознающими рецепторами. Возможно, при вторичном ответе идет дополнительное повышение аффинности рецепторов, что определяет еще большее сродство антител к антигену. Это предположение строится на экспериментальных данных по последовательному повышению аффинности антител после первичной, вторичной и третичной иммунизации. Зародышевый центр B-лимфоциты: экспрессия CD и этапы гемопоэза
B-лимфоциты: B-клеточные области
Мозг костный
B-лимфоциты: пролиферация тимус-зависимого клона
Антигены: пути распространения
Плазмацитома мышей Фолликулярная B-клеточная лимфома: ген BCL-2 и дифференцировка
T-клеточная иммунологическая память
Быстрота и напряженность вторичного ответа связаны не только с активностью В-клеток памяти , но и с функциональной подготовленностью Т-клеток - наличием Т-клеток памяти .Т-клетки памяти отличаются от наивных Т-клеток изменением экспрессии функционально значимых рецепторов клеточной поверхности ( табл. 13.7 ).
Особое значение имеют различия по L-селектину , CD44 и CD45RO . Первые два белка участвуют в хоминге Т-клеток в лимфоидные органы и очаги проникновения патогена. CD45RO выступает в качестве передатчика сигнала внутрь клетки при формировании антигенраспознающего комплекса.
Изменение экспрессии рецепторов у Т-клеток памяти существенно отличает их от наивных Т-клеток. При этом следует помнить, что констатация подобных изменений не отвечает на вопрос: образуются ли Т-клетки памяти в результате дивергенции наивных Т-клеток в процессе дифференцировки на армированные эффекторные Т-клетки и Т-клетки памяти или же Т-клетки памяти - долгоживущая субпопуляция армированных Т-клеток.
Иначе, являются ли Т-клетки памяти результатом дивергентного или монофилетического развития? Гиперчувствительность типа IV
CD58
Антигены: роль в поддержании иммунологической памяти
Успешно развившийся специфический иммунитет как заключительный этап антиинфекционной защиты разрешает в итоге конфликт между патогеном и организмом в пользу последнего. Выздоровевший организм характеризуется отсутствием легко выявляемых эффекторных антигенспецифических клеток и антител и наличием клеток памяти .Однако все эти факты еще не говорят о полном освобожденнии от антигенов, которыми обладал возбудитель. При работе с мечеными высокомолекулярными антигенами метка была обнаружена на поверхности фолликулярных дендритных клеток через несколько месяцев после иммунизации. Возможно, некоторые антигены того или иного возбудителя могут сохраняться в виде иммунных комплексов на дендритных клетках. Не исключена вероятность длительной персистенции незначительных количеств вирусов или бактериальных клеток, которым удалось "скрыться" от иммунной элиминации. Примером может служить вирус простого герпеса , длительно пребывающий в нервной ткани. Если возбудители действительно ведут себя именно так, то клонам наивных Т-клеток , покидающих тимус , постоянно предоставляется материал для распознавания и дифференцировки в армированные клоноспецифические Т-клетки, что и создает пул постоянно присутствующих подготовленных эффекторов для ответной реакции на повторное проникновение патогена.
Сфинголипиды: влияние на образование клеток памяти
При специфическом распознавании антигена молекула CD4 повышает авидность комплекса TCR/Ag/МНС II класса, а ко-стимуляция CD4 приводит к развитию синергичного пролиферативного ответа. Дифференцировка CD4 + -клеток в Th1 или Th2 происходит при генетически рестриктированном взаимодействии лимфоцита с антиген-презентирующей клеткой , а также определяется плотностью экспрессии рецепторов CD4, CD28 , MEL-14 и др. на лимфоцитах [ Noel, ea 1996 , Deeths, ea 1997 ]. Минорная субпопуляция CD4 + -клеток при этом экспрессирует фенотип активационно-индуцированных клеток памяти ( CD69 high , CD45RB low , CD44 high , L-селектин и т. д.) [ Muralidhar, ea 1996 ]. Образование клеток памяти на Т-зависимые антигены регулируется фумонизином В1 [ Martinova, ea 1995 ].CD4 (T4, gp59)
CD4 (T4 , gp59 , у мышей L3T4 , рецептор ВИЧ ) - это гликопротеин, молекулярная масса которого равна 55 кДа. Полипептидная цепь состоит из 433 аминокислот. CD4 представляет собой одноцепочечную молекулу, состоящую из четырех иммуноглобулинподобных доменов ( рис. 3.17 ). Домены D1 и D2, а также D3 и D4 образуют между собой парные, плотноупакованные, жесткие структуры. Эти пары соединены гибким шарнирным участком. Хвостовая часть молекулы CD4 имеет достаточную длину для взаимодействия с цитоплазматическими белками-трансдукторами. На клеточной поверхности ТКР и CD4 представлены независимо друг от друга. Их встреча происходит в процессе формирования ответа на антиген. После распознавания ТКР антигенного комплекса происходит взаимодействие CD4 с молекулой II класса МНС . Реакция взаимодействия осуществляется между бета2-доменом молекулы МНС и первым доменом CD4. Предполагается также слабое включение во взаимодействие и второго D2-домена.CD4 - представитель суперсемейства Ig , содержащий во внеклеточной части 4 домена. Ig-подобный характер первых двух с N-конца доменов подтвержден с помощью рентгеноструктурного анализа. Домены 3 и 4 гомологичны доменам 1 и 2 CD2 . 6 остатков Cys молекулы формируют три дисульфидные связи. Трансмембранный участок CD4 гомологичен (48%) трансмембранному домену продуктов MHC класса II . Цитоплазматический домен CD4 включает 40 аминокислотных остатка и содержит четыре сайта фосфорилирования. CD4 мышей, крыс, кроликов имеют аналогичное строение и высокую гомологию с CD4 человека (более 50%), особенно в цитоплазматическом участке. В N-концевой части молекулы содержится участок, обладающий сродством к молекуле gp120 ВИЧ .
ФУНКЦИИ. CD4 идентифицирован на поверхности Т-лимфоцитов с помощью моноклональных антител (ОКТ4) в 1979 г. как маркер Т-хелперов . CD4 содержится на поверхности кортикальных тимоцитов , части зрелых периферических Т-лимфоцитов (40-50% - почти исключительно T-хелперов), он обнаруживается также на моноцитах , некоторых клетках головного мозга . На мембране кортикальных тимоцитов CD4 сосуществует с CD8 , тогда как на зрелых Т-клетках экспрессируется CD4 или CD8.
Функция CD4 обусловлена в первую очередь его способностью связываться с молекулами MHC класса II . В связывании антигенов MHC класса II принимают участие два наружных домена CD4 и неполиморфная часть молекулы MHC. Связывание CD4 с антигенами MHC класса II не только обуславливает адгезию CD4плюс Т-хелперов к MHC-IIплюс макрофагам , но и значительно (100-кратно) повышает сродство Т-клеточного рецептора TcR (с которым CD4 необратимо связывается) к комплексу антигена с продуктами MHC класса II. В свою очередь, при связывании TcR-CD3 с антигенным пептидом между CD4 и рецептором формируется (при участии дельта-цепи CD3 ) физический контакт, облегчающий распознавание комплекса антиген- продукт MHC.
и т.д.................
Периоды образования специфических антител в ответ на введение вакцины (рис. 4):
Рис. 4
. Динамика образования антител при первичном (А-прайминг)
и вторичном (Б-бустерная иммунизация) введении антигена.
Периоды образования специфических антител (А. А. Воробьев и др., 2003):
а - латентный; б - логарифмического роста; в - стационарный; г - снижения
· латентный
(«лаг»-фаза) - макрофаги перерабатывают антиген, представляют его Т-лимфоцитам, Тh активируют В-лимфоциты, последние превращаются в плазматические антителообразующие клетки, параллельно образуются В-лимфоциты памяти. От введения вакцины до появления антител в сыворотке крови проходит от нескольких суток до 2 недель (время зависит от вида вакцины, способа введения и особенностей
иммунной системы);
· роста («лог»-фаза) - экспоненциальное увеличение количества антител в сыворотке крови продолжительностью от 4 дней до 4 недель;
· стационарный - количество антител поддерживается на постоянном уровне;
· снижения - после достижения максимального титра антител происходит его снижение, причем сначала относительно быстро, а затем медленно. Длительность фазы снижения зависит от соотношения скорости синтеза антител и их полураспада. Когда снижение уровня протективных антител достигает критического, защита падает, и становится возможным заболевание при контакте с источником инфекции. Поэтому для поддержания напряженного иммунитета часто необходимо вводить бустерные дозы вакцины.
Различают первичный и вторичный иммунный ответ организма. Первичный иммунный ответ наблюдается при первичном введении антигена. Вторичный иммунный ответ развивается после повторных контактов системы иммунитета с антигенами.
При первичном иммунном ответе на антиген в основном продуцируются IgM, при вторичном - плазматические клетки переключаются с продукции IgM на более зрелые изотипы и продуцируют антитела классов IgG, IgA или IgE с более высоким сродством к антигену. IgG наиболее полно проходят фазы созревания аффинитета. Они нейтрализуют экзотоксины, активируют комплемент и обладают высоким сродством к Fc-рецепторам всех типов. Нейтрализация и удаление свободных патогенов осуществляется путем их опсонизации и последующего фагоцитоза. IgG являются также важным фактором борьбы с внутриклеточными патогенами. Опсонизируя клетки, IgG делают их доступными для антителозависимого клеточного цитолиза.
Иммунологическая память - способность иммунной системы отвечать на повторный контакт с антигеном быстрее, сильнее и длительнее по сравнению с первичным ответом. Иммунологическая память обеспечивается клетками памяти - длительно живущими субпопуляциями антигенспецифических T- и B-клеток, быстрее реагирующими на повторное введение антигена. Они находятся на стадии G 1 клеточного цикла, т. е. вышли из стадии покоя G 0 и готовы к быстрому превращению в эффекторные клетки при очередном контакте с антигеном.
Иммунологическая память, особенно память Т-лимфоцитов, очень стойкая, благодаря чему удается искусственно формировать длительный противоинфекционный иммунитет. Преобладающее направление развития вторичного иммунного ответа закодировано в субпопуляционной принадлежности Т-клеток памяти и последующей их дифференцировке
в Th1 или Th2.
Вторичный иммунный ответ характеризуется следующими
признаками:
1. Более раннее развитие иммунных реакций по сравнению с первичным ответом.
2. Уменьшение дозы антигена, необходимой для достижения оптимального ответа.
3. Увеличение напряженности и длительности иммунного ответа.
4. Усиление гуморального иммунитета: увеличение количества
антителообразующих клеток и циркулирующих антител, активация Тh2
и усиление выработки ими цитокинов (ИЛ 3, 4, 5, 6, 9, 10, 13), сокращение периода образования IgM, преобладание IgG и IgA.
5. Повышение специфичности гуморального иммунитета в результате феномена «созревания аффинности».
6. Усиление клеточного иммунитета: увеличение числа антигенспецифических Т-лимфоцитов, активация Тh1 и усиление выработки ими цитокинов (γ-интерферона, ФНО, ИЛ2), повышение аффинности антигенспецифических рецепторов Т-лимфоцитов.
Эффективность вторичного иммунного ответа прежде всего зависит от полноценности (достаточной интенсивности) первичного антигенного стимула, длительности интервала между первичным и вторичным введением антигена.
Так как в процессе иммунного ответа основное значение имеют антитела, то в его развитии главная роль принадлежит В-системе лимфоцитов. Определенное значение имеет клеточный иммунитет, в развитии которого основная роль принадлежит Т-системе лимфоцитов.
Стафилококковой инфекции;
Синегнойной инфекции.
Их назначение определяется тяжестью течения заболевания и, в отличие от антитоксических, не является обязательным. При лечении больных с хроническими, длительно, вяло текущими формами инфекционных заболеваний возникает необходимость стимулировать собственные механизмы специфической зашиты путем введения различных антигенных препаратов и создания активного приобретенного искусственного иммунитета {иммунотерапия антигенными препаратами). Для этих целей используются в основном лечебные вакцины и значительно реже - аутовакцины или стафилококковый анатоксин.
Антитоксические сыворотки содержат антитела против экзотоксинов. Их получают путем гипериммунизации животных (лошадей) анатоксином.
Активность таких сывороток измеряется в АЕ (антитоксических единицах) или ME (международных единицах) - это минимальное количество сыворотки, способное нейтрализовать определенное количество (обычно 100 DLM) токсина для животных определенного вида и определенной массы. В настоящее время в России
антитоксические сыворотки:
Противодифтерийная;
Противостолбнячная;
широко используются следующие
Противогангренозная;
Противоботулиническая.
Применение антитоксических сывороток при лечении соответствующих инфекций обязательно.
Гомологичные сывороточные препараты получают из крови доноров, специально иммунизированных против определенного возбудителя или его токсинов. При введении таких препаратов в организм человека антитела циркулируют в организме несколько дольше, обеспечивая пассивный иммунитет или лечебный эффект в течение 4-5 недель. В настоящее время применяют донорские иммуноглобулины нормальные и специфические и донорскую плазму. Выделение иммунологически активных фракций из донорских сывороток производят с использованием спиртового метода осаждения. Гомологичные иммуноглобулины практически ареактогенны, поэтому реакции анафилактического типа при повторных введениях гомологичных сывороточных препаратов возникают редко.
Для изготовления гетерологичных сывороточных препаратов используют в основном крупных животных лошадей. Лошади обладают высокой иммунологической реактивностью, от них в сравнительно короткий срок можно получить сыворотку, содержащую антитела в высоком титре. Кроме этого, введение лошадиного белка человеку дает наименьшее количество побочных реакций . Животные других видов используются редко. Годные к эксплуатации в возрасте от 3 лет и выше животные подвергаются гипериммунизации, т.е. процессу многократного введения возрастающих доз антигена с целью накопления в крови животных максимального количества антител и поддержания его на достаточном уровне в течение возможно более длительного времени. В период максимального нарастания титра специфических антител в крови животных осуществляют 2-3 кровопускания с интервалом в 2дня. Кровь берут из расчета 1 литр на 50 кг веса лошади из яремной вены в стерильную бутыль, содержащую антикоагулянт. Полученная от лошадей-продуцентов кровь передается в лабораторию для дальнейшей обработки. Плазма отделяется на сепараторах от форменных элементов и дефибринируется раствором хлористого кальция . Использование цельной гетерологичной сыворотки сопровождается аллергическими реакциями в форме сывороточной болезни и анафилаксии. Одним из путей уменьшения побочных реакций сывороточных препаратов, а также повышения их эффективности является их очистка и концентрация. Сыворотку очищают от альбуминов и некоторых глобулинов, которые не относятся к иммунологически активным фракциям сывороточных белков. Иммунологически активными являются псевдоглобулины с электрофоретической подвижностью между гамма- и бета-глобулинами, к этой фракции относятся антитоксические антитела. Также к иммунологически активным фракциям относятся гамма-
глобулины, в эту фракцию входят антибактериальные и антивирусные антитела. Очистка сывороток от балластных белков проводится по методу «Диаферм-3». При использовании этого метода сыворотка очищается путем осаждения под влиянием сернокислого аммония и путем пептического переваривания. Помимо метода «Диаферм 3»,разработаны и другие (Ультраферм, Спиртоферм, иммуносорбцииидр.), имеющие ограниченное применение
Содержание антитоксина в антитоксических сыворотках выражается в международных единицах (ME), принятых ВОЗ. Например, 1 ME противостолбнячной сыворотки соответствует ее минимальному количеству, нейтрализующему 1000 минимальных смертельных доз (DLm) столбнячного токсина для морской свинки массой 350 г. 1 ME противоботулинического антитоксина - наименьшее количество сыворотки, нейтрализующее 10000 DLm ботулинического токсина для мышей массой 20 г. 1 ME противодифтерийной сыворотки соответствует ее минимальному количеству, нейтрализующему 100 DLm дифтерийного токсина для морской свинки массой 250 г.
Для выявления чувствительности пациента к лошадиному белку ставят внутрикожную пробу с разведенной 1:100 лошадиной сывороткой, которую специально изготавливают для этой цели. Перед введением лечебной сыворотки пациенту внутрикожно на сгибательную поверхность предплечья вводят 0,1 мл разведенной лошадиной сыворотки и наблюдают за реакцией в течение 20 минут.
Гамма-глобулины и иммуноглобулины, их характеристика, получение, применение для профилактики и терапии инфекционных заболеваний, примеры;
Иммуноглобулинами (гамма-глобулинами) называют очищенные и концентрированные препараты гамма-глобулиновой фракции сывороточных белков, содержащие высокие титры антител. Освобождение от балластных сывороточных белков способствует снижению токсичности и обеспечивает быстрое реагирование и прочное связывание с антигенами. Применение гамма-глобулинов снижает количество аллергических реакций и осложнений, возникающих при введении гетерологичных сывороток. Современная технология получения человеческого иммуноглобулина гарантирует гибель вируса инфекционного гепатита . Основным иммуноглобулином в препаратах гамма-глобулина является IgG. Сыворотки и гамма-глобулины вводят в организм различными путями : подкожно, внутримышечно, внутривенно. Возможно также введение в спинномозговой канал. Пассивный иммунитет возникает через несколько часов и длится до двух недель.
Иммуноглобулин антистафилококковый человеческий. Препарат содержит иммунологически активную белковую фракцию, выделенную из плазмы крови доноров, иммунизированных стафилококковым анатоксином. Активным началом являются антитела к стафилококковому токсину. Создает пассивный антистафилококковый антитоксический иммунитет. Используется для иммунотерапии стафилококковой инфекции.
- препараты плазмы, получение, использование для терапии инфекционных заболеваний, примеры; Антибактериальная плазма.
1). Антипротейная плазма. Препарат содержит антипротейные антитела и получается от доноров,
иммунизированных протейной вакциной. При введении препарата создается пассивный
антибактериальный иммунитет. Используется для иммунотерапии ГВЗ протейной этиологии.
2). Антисинегнойная плазма. Препарат содержит антитела к синегнойной палочке. Получается от
доноров, иммунизированных синегнойной корпускулярной вакциной. При введении препарата
создается пассивный специфический антибактериальный иммунитет. Используется для
иммунотерапии синегнойной инфекции.
Антитоксическая плазма.
1) Плазма антитоксическая антисинегнойная. Препарат содержит антитела к экзотоксину А
синегнойной палочки. Получают от доноров, иммунизированных синегнойным анатоксином. При
введении препарата создается пассивный антитоксический антисинегнойный иммунитет.
Используется для иммунотерапии синегнойной инфекции.
2) Плазма антистафилококковая гипериммунная. Препарат содержит антитела к токсину
стафилококка. Получают от доноров, иммунизированных стафилококковым анатоксином. При
введениии создает пассивный антистафилококковый антитоксический иммунитет. Используется для
иммунотерапии стафилококковой инфекции.
Серотерапия (от лат. serum -- сыворотка и терапия), метод лечения заболеваний человека и животных (преимущественно инфекционных) при помощи иммунных сывороток. Лечебный эффект основан на явлении пассивного иммунитета -- обезвреживании микробов (токсинов) антителами (антитоксинами), содержащимися в сыворотках, которые получают путём гипериммунизации животных (главным образом лошадей). Для серотерапии применяют также очищенные и концентрированные сыворотки -- гамма-глобулины; гетерогенные (полученные из сывороток иммунизированных животных) и гомологичные (полученные из сывороток иммунизированных или переболевших людей).
Серопрофилактика (лат. serum сыворотка + профилактика; син.: сывороточная профилактика,) - метод предупреждения инфекционных болезней путем введения в организм иммунных сывороток или иммуноглобулинов. Используется при заведомом или предполагаемом заражении человека. Наилучший эффект достигается при максимально раннем использовании гамма-глобулина или сыворотки.
В отличие от вакцинации при серопрофилактике в организм вводятся специфические антитела , и следовательно, организм практически немедленно становится в той или иной степени резистентным к определенной инфекции. В отдельных случаях серопрофилактика не предупреждая заболевания, приводит к снижению его тяжести, частоты осложнений и летальности. Вместе с тем серопрофилактика обеспечивает пассивный иммунитет лишь в пределах 2-3 нед. Введение сыворотки, полученной из крови животных, в отдельных случаях может вызвать сывороточную болезнь и такое грозное осложнение , как анафилактический шок.
Для предупреждения сывороточной болезни во всех случаях сыворотку вводят по методу Безредки поэтапно: в первый раз - 0,1 мл, через 30 мин - 0,2 мл и через 1 ч всю дозу.
Серопрофилактику проводят против столбняка, анаэробных инфекций, дифтерии, кори, бешенства, сибирской язвы, ботулизма, клещевого энцефалита и др. При ряде инфекционных болезней с целью серопрофилактики одновременно с сывороточными препаратами используют и другие средства: антибиотики при чуме, анатоксин при столбняке и др.
Сыворотки иммунные применяют при лечении дифтерии (преимущественно в начальной стадии болезни), ботулизма, при укусах ядовитых змей; гамма-глобулины -- при лечении гриппа, сибирской язвы, столбняка, оспы, клещевого энцефалита, лептоспироза, стафилококковых инфекций (особенно вызванных антибиотикоустойчивыми формами микробов) и других заболеваний.
Для предупреждения осложнений серотерапии (анафилактический шок, сывороточная болезнь) сыворотки и гетерогенные гамма-глобулины вводят по специальной методике с предварительной кожной пробой.
Иммунологическая память. При повторной встрече с антигеном организм формирует более активную и быструю иммуннуюреакцию - вторичный иммунный ответ. Этот феномен получил название иммунологической памяти.
Иммунологическая память имеет высокую специфичность к конкретному антигену, распространяется как на гуморальное, так и клеточное звено иммунитета и обусловлена В- и Т-лимфоцитами. Она образуется практически всегда и сохраняется годами и даже десятилетиями. Благодаря ней наш организм надежно защищен от повторных антигенных интервенций.
Существует также ограничение ответов генетически отличных людей, что не дает решения. Низкая иммуногенность, вызванная быстрой деградацией пептидов с помощью пептидаз в сыворотке, может быть скорректирована с помощью модификации пептидов или путем их включения в композицию с контролируемым высвобождением.
Могут ли пептидные вакцины использоваться в терапии рака?
Некоторые мутации могут приводить к последовательности, которая распознается Т-лимфоцитами. Другие, такие как мутации р53, вызывают значительно повышенную экспрессию белка из-за структурных изменений , которые препятствуют его деградации. Супер-экспрессия вызывает появление обычно тихих эпитопов. Это способствует знаниям, необходимым для производства конкретных вакцин против мутированных или сверхэкспрессированных последовательностей онкобелков.
На сегодняшний день рассматривают два наиболее вероятных механизма формирования иммунологической памяти. Один из них предполагает длительное сохранение антигена в организме. Этому имеется множество примеров: инкапсулированный возбудитель туберкулеза, персистирующие вирусы кори, полиомиелита, ветряной оспы и некоторые другие патогены длительное время, иногда всю жизнь, сохраняются в организме, поддерживая в напряжении иммунную систему. Вероятно также наличие долгоживущих дендритных АПК, способных длительно сохранять и презентировать антиген.
Такая терапия не используется у людей, но эксперименты с крысами пришли к выводу, что пептидная вакцина, вводимая адъювантом, может вызывать защитный иммунный ответ против опухолевых клеток , имеющих гомологичную мутацию последовательности, используемой для производства вакцины. Рекомбинантная векторная вакцина.
Для создания рекомбинантных вакцин используются несколько различных организмов , таких как бактерии сальмонеллы и вирусы, такие как вакциния и аденовирус. Акцент будет сделан здесь на вакцину и технологию вакцинации на основе аденовирусов. Это выгодно тем, что они очень эффективны при активации гуморального и клеточного иммунного ответа, часто требуя только одного применения. С другой стороны, существуют такие риски, как конверсия вставленных вирусных генов в вирулентность или рекомбинацию с вирусами дикого типа и возможное вмешательство в ранее существовавший иммунитет к вакцинному вектору.
Другой механизм предусматривает, что в процессе развития в организме продуктивного иммунного ответа часть антигенореактивных Т- или В-лимфоцитов дифференцируется в малые покоящиеся клетки, или клетки иммунологической памяти. Эти клетки отличаются высокой специфичностью к конкретной антигенной детерминанте и большой продолжительностью жизни (до 10 лет и более). Они активно рециркулируют в организме, распределяясь в тканях и органах, но постоянно возвращаются в места своего происхождения за счет хоминговых рецепторов. Это обеспечивает постоянную готовность иммунной системы реагировать на повторный контакт с антигеном по вторичному типу.
Эффективность вакцины от вакцинии доказана с помощью экспериментов с вирусом бешенства. Животные, иммунизированные этой вакциной, защищены от летальных доз вируса бешенства. Иммунитет был получен либо с системной, либо с оральной инокуляцией. Его нельзя использовать ни у людей, ни у животных, которые вступают в контакт с ними, потому что у них есть небольшая вероятность обращения к вирулентности.
Он имеет как преимущества, так и высокую эффективность, длительный период воздействия антигена и очень некомпетентность репликации, которая предотвращает нежелательную пролиферацию вирусного вектора. В основном из-за аспекта репликации-некомпетентности эта вакцина была предметом изучения для людей и домашних животных. Использование аденовирусного вектора сильно нацелено, поскольку оно индуцирует иммунитет при применении через слизистые оболочки.
Феномен иммунологической памяти широко используется в практике вакцинации людей для создания напряженного иммунитета и поддержания его длительное время на защитном уровне. Осуществляют это 2-3-кратными прививками при первичной вакцинации и периодическими повторными введениями вакцинного препарата - ревакцинациями .
Однако феномен иммунологической памяти имеет и отрицательные стороны . Например, повторная попытка трансплантировать уже однажды отторгнутую ткань вызывает быструю и бурную реакцию - криз отторжения.
В отличие от классических вакцин основной иммунный ответ не против вставленных генов, а против кодируемых ими белков. Этот процесс приводит к входу этих плазмид в клетки, смежные с местом инъекции. Иммунизация этим методом имеет некоторые необычные характеристики, например, реакция антитела протекает медленно, достигая пика только через 10 недель и, хотя и слабая, ответ очень длительный, и в экспериментах с морскими свинками этот ответ стал постоянным, Эта характеристика иммунизации в течение длительного периода времени является одним из основных преимуществ этого метода и вызывает большие надежды в научном и медицинском сообществе.
Иммунологическая толерантность -явление,противоположное иммунному ответу и иммунологической памяти.Проявляется она отсутствием специфического продуктивного иммунного ответа организма на антиген в связи с неспособностью его распознавания.
В отличие от иммуносупрессии иммунологическая толерантность предполагает изначальную ареактивность иммунокомпетентных клеток к определенному антигену.
Механизм действия этой вакцины очень мало известен. Что сделано до сих пор, так это сформулировать гипотезы о том, что происходит с помощью некоторых доказательств реакции организма. Это, как правило, вызывает аллергию - отсутствие косимуляторных сигналов - или неиммунный ответ - очень низкие уровни представления, которые мы видели, чего не происходит. Предлагаются две гипотезы, которые пытаются объяснить этот факт, но никто не смог утвердиться как истинный. Но эти клетки молчат и для начала процесса ответа потребуется стимул.
Признаки активации этих дендритных клеток плохо изучены. Другая проблема заключается в том, что дендритные клетки имеют ограниченный срок службы, что противоречит представлению и длительному иммунному ответу. Вторая гипотеза предполагает отложение антигенных комплексов и антител с низким сродством. При этом будет постоянное выделение нескольких антигенов, обеспечивающих длительный иммунный ответ.
Иммунологическую толерантность вызывают антигены, которые получили название толерогены. Ими могут быть практически все вещества, однако наибольшей толерогенностью обладают полисахариды.
Иммунологическая толерантность бывает врожденной и приобретенной. Примером врожденной толерантности является отсутствие реакции иммунной системы на свои собственные антигены. Приобретенную толерантность можно создать, вводя в
Несмотря на отсутствие знаний о механизме работы полинуклеотидной вакцины, существуют большие преимущества этого метода по сравнению с классическими вакцинами. Наиболее очевидным преимуществом является возможность манипулирования этими очень большими плазмидами. С помощью самых разных методов можно выбирать гены и модифицировать их. Другим преимуществом была бы высокая стабильность. Он также имеет большую характеристику отсутствия риска превращения в вирулентность. Его единственным недостатком является небольшая вероятность вставки этих генов в клеточный геном и вызывать онкогению.
организм вещества, подавляющие иммунитет (иммунодепрессанты), или же путем введения антигена в эмбриональном периоде или в первые дни после рождения индивидуума. Приобретенная толерантность может быть активной и пассивной. Активная толерантность создается путем введения в организм толерогена, который формирует специфическую толерантность. Пассивную толерантность можно вызвать веществами, тормозящими биосинтетическую или пролиферативную активность иммунокомпетентных клеток (антилимфоцитарная сыворотка, цитостатики и пр.).
В настоящее время в этой области проводится несколько исследований и разработок вакцин. Его исследование в основном нацелено на производство вакцин, вводимых перорально, для стимуляции иммунной системы, вызывающих гибель животного, и последующее изгнание нематоды из пищеварительного тракта . Это уменьшит или даже прекратит использование медицины против этих организмов.
На сегодняшний день он доступен только для ветеринарного использования. Другим большим преимуществом является то, что представление антигенов, продуцируемых для цитотоксических Т-лимфоцитов, вызывает клонирование экспрессии антиген-специфического, но оно способно распознавать гетерологичные линии, которые иммунизированы, тем самым защищая человека, иммунизированного против нескольких линий за один раз. Это не относится к антителам, которые являются «уникальными» для одной линии. Развитие этих новых вакцин на основе вирусов или рекомбинантных бактерий, пептидов и векторных плазмид обеспечивается недавними достижениями в области иммунологии, молекулярной биологии и биохимии пептидов.
Иммунологическая толерантность отличается специфичностью - она направлена к строго определенным антигенам. По степени распространенности различают поливалентную и расщепленную толерантность. Поливалентная толерантность возникает одновременно на все антигенные детерминанты, входящие в состав конкретного антигена. Для расщепленной, или моновалентной, толерантности характерна избирательная невосприимчивость каких-то отдельных антигенных детерминант.
Однако эти методы до сих пор не используются для массовой вакцинации, и большинство из них все еще проходят клинические испытания . Ни одна из этих различных вакцин, которые разрабатываются, уже не может быть полностью эффективной для профилактики инфекционных заболеваний или иммунотерапии против рака. Но преимущества и преимущества, которые они обещают, принесли большие надежды. Вирусные рекомбинантные вакцины, а также те, которые основаны на вакцинии или вирусе аденовируса, вызывают сильные иммунные ответы.
Вирус вакцины обладает тем преимуществом, что он довольно стабилен и иммуногенен при применении перорально, что делает его хорошим кандидатом для иммунизации диких животных. Рекомбинанты на основе дефектной репликации аденовируса более безопасны и также более эффективны по сравнению с рекомбинантами вирусной вакцины. Кроме того, они вызывают отличную иммунизацию при применении к слизистым оболочкам, что указывает на их использование в качестве вакцины против инфекционных агентов , поступающих в организм через дыхательные пути или половые пути.
Степень проявления иммунологической толерантности существенно зависит от ряда свойств макроорганизма и толерогена. Важное значение в индукции иммунологической толерантности имеют доза антигена и продолжительность его воздействия. Различают высокодозовую и низкодозовую толерантность. Высокодозовую толерантность вызывают введением больших количеств высококонцентрированного антигена. Низкодозовая толерантность, наоборот, вызывается очень малым количеством вы-сокогомогенного молекулярного антигена.
Пептиды все еще имеют ограниченные преимущества в профилактике инфекционных заболеваний, но они перспективны как вакцина в терапии рака. Пока безопасность и эффективность этих вакцин могут быть подтверждены, они могут принести иммунитет многочисленным патологическим агентам, тем самым улучшая стандарт и продолжительность жизни как людей, так и животных, жизненно важных для нашего выживания.
Является изучение ответов организма, которые обеспечивают иммунитет, то есть защиту от болезней. Хотя иммунная система очень сложна, некоторые компоненты иммунной системы легко обнаруживаются, например, антитела. Антигены - чужеродное вещество, которое индуцирует иммунный ответ, вызывая продуцирование антител и / или сенсибилизированных лимфоцитов, которые специфически реагируют с веществом; иммуноген.
Механизмы толерантности многообразны и до конца не расшифрованы.Известно,что ее основу составляют нормальныепроцессы регуляции иммунной системы. Выделяют три наиболее вероятные причины развития иммунологической толерантности:
Элиминация из организма антигенспецифических клонов лимфоцитов.
Блокада биологической активности им-мунокомпетентных клеток.
Антитело - белок сыворотки, который был индуцирован и специфически реагирует с посторонним веществом; иммуноглобулин. Эти антигены могут быть вирусами, клетками или молекулами белка. Иммунная система представляет собой сложную организацию биологически активных тканей, клеток, клеточных продуктов и медиаторов, и все они взаимодействуют для получения иммунного ответа. Иммунный ответ распознает и запоминает различные антигены. Специфический иммунитет характеризуется тремя свойствами.
Память специфики распознавания. Признание относится к способности иммунной системы распознавать различия в очень большом числе антигенов и различать их. Специфика относится к способности направлять ответ на определенный антиген. Память - это ссылка на способность иммунной системы запоминать антиген долго после первоначального контакта.
Быстрая нейтрализация антигена антителами.
Феномен иммунологической толерантности имеет большое практическое значение. Он используется для решения
многих важных проблем медицины, таких как пересадка органов и тканей, подавление аутоиммунных реакций , лечение аллергий и других патологических состояний, связанных с агрессивным поведением иммунной системы.
Основными тканями и органами иммунной системы являются. Они являются основными клетками, ответственными за иммунный ответ: Т-лимфоциты и В-лимфоциты. Периферические лимфоидные органы и ткани - лимфатические узлы , селезенка, кишечник-ассоциированной лимфоидной ткани , аппендикс, миндалины, пейеровы бляшки и лимфоидной ткани, связанные с бронхами.
Иммуноглобулины представляют собой белки, продуцируемые плазматическими клетками и секретируемые в организме в ответ на воздействие антигена. Это преобладающий иммуноглобулин в слезах, слюне, респираторных выделениях и желудочно-кишечном тракте . Обеспечивает защиту от организмов, которые вторгаются в эти районы.
№ 64 Классификация гиперчувствительности по Джейлу и Кумбсу.
Изучение молекулярных механизмов аллергии привело к созданию Джеллом и Кумбсом в 1968 г. новой классификации . В соответствии с ней различают четыре основных типа аллергии: анафилактический (I тип), цитотоксический (IIтип), иммунокомплексный (IIIтип) и опосредованный клетками (IV тип). Первые три типа относятся к ГНТ, четвертый - к ГЗТ. Ведущая роль в запуске ГНТ играют антитела (IgE, G и М), а ГЗТ - лимфоидно-макрофагальная реакция.
Иммунная система обладает двумя поистине удивительными свойствами : специфическим распознаванием и иммунной памятью. Под последней понимают способность развивать качественно и количественно более эффективный иммунный ответ при повторном контакте с тем же патогеном. Согласно этому различают первичный и вторичный иммунный ответ. Первичный иммунный ответ реализуется при первом контакте с незнакомым антигеном, а вторичный - при повторном. Вторичный иммунный ответ является более совершенным, так как осуществляется на качественно более высоком уровне из - за наличия преформированных иммунных факторов, отражающих генетическую адаптацию к патогену (уже имеются готовые гены специфических иммуноглобулинов и антиген - распознающих рецепторов Т - клеток) . Действительно, здоровые люди не болеют дважды многими инфекционными заболеваниями , так как при повторном заражении реализуется вторичный иммунный ответ, при котором отсутствует длительная воспалительная фаза, а в работу сразу же вступают иммунные факторы - специфические лимфоциты и антитела.
Вторичный иммунный ответ характеризуется следующими признаками:
1 . Более ранним развитием , иногда - даже молниеносным.
2 . Меньшей дозой антигена, необходимой для достижения оптимального иммунного ответа.
3 . Увеличением силы и продолжительности иммунного ответа за счёт более интенсивной продукции цитокинов (ТД 1 или че 2 профиля, в зависимости от природы патогена) .
4 . Усилением клеточных иммунных реакций за счёт более интенсивного образования специфических Т - хелперов 1 типа и цитотоксических Т - лимфоцитов.
5 . Усилением образования антител за счёт формирования большего количества Т - хелперов 2 типа и плазматических клеток.
6 . Повышением специфичности распознавания иммуногенных пептидов Т - лимфоцитами за счёт увеличения аффинности их антиген - специфических рецепторов.
7 . Повышением специфичности синтезируемых антител за счёт изначальной продукции IgG высокой аффинности / авидности.
Следует отметить, что невозможность формирования эффективной иммунной памяти является одним из характерных симптомов иммунодефицитных заболеваний человека. Так, у пациентов с гипоиммуноглобулинемией наблюдается феномен множественных эпизодов т.н. детских инфекций, так как после перенесённых инфекционных болезней не формируется защитный титр антител. Больные с дефектами клеточного иммунитета также не формируют иммунную память на Т - зависимые антигены, что проявляется отсутствием сероконверсии после инфекций и вакцинаций, однако общие концентрации иммуноглобулинов в их сыворотке крови могут быть нормальными.
ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ
способность иммунной системы организма после первого взаимодействия с антигеном специфически отвечать на его повторное введение. Наряду со специфичностью, И. п.- важнейшее свойство иммунного ответа. Позитивная И. п. проявляется как ускоренный и усиленный специфич. ответ на повторное введение антигена. При первичном гуморальном иммунном ответе после введения антигена проходит неск. дней (латентный период) до появления в крови антител. Затем наблюдается постепенное увеличение кол-ва антител до максимума с последующим снижением. При вторичном ответе на ту же дозу антигена латентный период сокращается, кривая увеличения антител становится круче и выше, а её снижение происходит медленнее. В клеточном иммунитете И. п. проявляется ускоренным отторжением вторичного трансплантата и более интенсивной воспалительно-нек-ротич. реакцией на повторное внутрикож-ное введение антигена. Позитивная И. п. к антигенным компонентам окружающей среды лежит в основе аллергич. заболеваний, а к резус-антигену (возникает при резус-несовместимой беременности)- в основе гемолитич. болезни новорождённых. Негативная И. п. - это естеств. и приобретённая иммунологич. толерантность, проявляющаяся ослабленным ответом или его полным отсутствием как на первое, так и на повторное введение антигена. Нарушение негативной И. п. к собств. антигенам организма является патогенетич. механизмом нек-рых аутоиммунных заболеваний. Выработка негативной И. п.- наиб, перспективный приём преодоления гистонесовместимости при трансплантации органов и тканей. И. п. при ответе на разные антигены различна. Она может быть краткосрочной (дни, недели), долговременной (месяцы, годы) и пожизненной. Напр., человек, иммунизированный столбнячным анатоксином или живой полиомиелитной вакциной, сохраняет И. п. св. 10 лет. И. п. представляет собой разновидность биол. памяти, принципиально отличающуюся от нейрологич. (мозговой) памяти по способу её введения, уровню хранения и объёму информации. Осн. носители И. п.- долгоживущие Т- и В-лимфоциты, к-рые образуются при первичном иммунном ответе и продолжают циркулировать с кровью и лимфой в качестве специфич. предшественников антиген-реактивных лимфоцитов. При вторичном ответе эти клетки размножаются, обеспечивая быстрое увеличение клона антителообразующих или антиген-реактивных лимфоцитов данной специфичности. Из др. механизмов И. п. (кроме клеток памяти) определ. значение имеют иммунные комплексы, цитоф ильные антитела, а также блокирующие и антиидиотипич. антитела. И. п. можно перенести от иммунного донора неиммунному реципиенту, переливая живые лимфоциты или вводя лимфоцитарный экстракт, содержащий «фактор переноса» или иммунную РНК. Ввод информации в И. п. осуществляется антигеном, хотя информация об антигене к этому моменту уже существует в генетич. памяти, возникшей в филогенезе и в т. н. онтогенетич. памяти, появившись в эмбриогенезе при дифференцировке лимфоидных клеток. Информац. ёмкость И. п.- до 106-107 бит на организм. У позвоночных включается более 100 бит в сутки. В филогенезе И. п. возникла одновременно с нейрологич. памятью. Полной ёмкости И. п. достигает у взрослых животных со зрелой иммунной системой (у новорождённых и старых особей она ослаблена).
.(Источник: «Биологический энциклопедический словарь.» Гл. ред. М. С. Гиляров; Редкол.: А. А. Бабаев, Г. Г. Винберг, Г. А. Заварзин и др. - 2-е изд., исправл. - М.: Сов. Энциклопедия, 1986.)
Смотреть что такое "ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ" в других словарях:
иммунологическая память - Существование иммунной защиты против специфического возбудителя спустя много лет после перенесенного заболевания. [Англо русский глоссарий основных терминов по вакцинологии и иммунизации. Всемирная организация здравоохранения, 2009 г.] Тематики… … Справочник технического переводчика
Immunological memory иммунологическая память. Cпособность иммунной системы к более быстрому иммунному ответу
Иммунологическая память - – способность иммунной системы организма отвечать специфическими реакциями на повторные вве дения антигена, проявляется ускорением или усилением ответа на антиген; выделяют кратковременную, долговременную и пожизненную; носителем являются… … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных
Способность иммунной системы быстрее и интенсивнее отвечать на повторную встречу с Аг. Обусловлена образованием при первичной встрече с Аг (примировании) долгоживущих, рециркулирующих Т и В клеток иммунол. памяти. (