Методические разработки к практическим занятиям по иммунологии для студентов лечебного и педиатрического факультетов Махачкала 2013
Скачать 0.77 Mb.
|
| Тема: Антигены, их классификация. Главный комплекс гистосовместимости, строение и функция. Цель занятия: Изучить антигены, их классификацию, центральные и периферические органы иммунной системы. Вопросы для обсуждения: 1. Антигены, их свойства. Полноценные и неполноценные антигены. 2. Антигенная структура микробов. Протективные антигены. Гетерогенные антигены. 3. Антигены организма человека и животных (опухолевые, аутоантигены, изоантигены, антигены главного комплекса гистосовместимости). 4. Иммунная система организма взрослого и ребенка: организация и функции. 5. Что такое антиген? Дайте определение. Какова химическая природа антигенов. 6.Дайте понятие чужеродности, антигенности, иммуногенности, специфичности антигена. 7. Что такое антигенная детерминанта? Дайте определение валентности антигена. 8. Чем обусловлены особенности химического строения антигенов? 9. Что такое гаптен? Приведите примеры. 10. Укажите виды антигенной специфичности? 11. Назовите изоантигены человека: эритроцитарные, лимфоцитарные, тромбоцитарные. 12. Что такое тимусзависимые и тимуснезависимые антигены? Приведите примеры. 13. Когда возникают аутоантигены? Что это за антигены?Понятие иммунитета. Виды и формы иммунитета. Самостоятельная работа студентов: 1. Изучение препаратов 2. Микроскопия и зарисовка демонстрационных препаратов. 3. Оформление и защита протокола. Методические указания к самостоятельной работе Антигены – это высокомолекулярные соединения. При попадании в организм вызывают иммунную реакцию и взаимодействуют с продуктами этой реакции: антителами и активированными лимфоцитами. Классификация антигенов. 1. По происхождению: 1) естественные (белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, бактериальные экзо– и эндотоксины, антигены клеток тканей и крови); 2) искусственные (динитрофенилированные белки и углеводы); 3) синтетические (синтезированные полиаминокислоты, полипептиды). 2. По химической природе: 1) белки (гормоны, ферменты и др.); 2) углеводы (декстран); 3) нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК); 4) конъюгированные антигены (динитрофенилированные белки); 5) полипептиды (полимеры a-аминокислот, кополимерыглутамина и аланина); 6) липиды (холестерин, лецитин, которые могут выступать в роли гаптена, но, соединившись с белками сыворотки крови, они приобретают антигенные свойства). 3. По генетическому отношению: 1) аутоантигены (происходят из тканей собственного организма); 2) изоантигены (происходят от генетически идентичного донора); 3) аллоантигены (происходят от неродственного донора того же вида); 4) ксеноантигены (происходят от донора другого вида). 4. По характеру иммунного ответа: 1) тимусзависимые антигены (иммунный ответ зависит от активного участия Т-лимфоцитов); 2) тимуснезависимые антигены (запускают иммунный ответ и синтез антител В-клетками без Т-лимфоцитов). Выделяют также: 1) внешние антигены; попадают в организм извне. Это микроорганизмы, трансплантированные клетки и чужеродные частицы, которые могут попадать в организм алиментарным, ингаляционным или парентеральным путем; 2) внутренние антигены; возникают из поврежденных молекул организма, которые распознаются как чужие; 3) скрытые антигены – определенные антигены (например, нервная ткань, белки хрусталика и сперматозоиды); анатомически отделены от иммунной системы гистогематическими барьерами в процессе эмбриогенеза; толерантность к этим молекулам не возникает; их попадание в кровоток может приводить к иммунному ответу. Иммунологическая реактивность против измененных или скрытых собственных антигенов возникает при некоторых аутоиммунных заболеваниях. Свойства антигенов: 1) антигенность – способность вызывать образование антител; 2) иммуногенность – способность создавать иммунитет; 3) специфичность – антигенные особенности, благодаря наличию которых антигены отличаются друг от друга. Гаптены – низкомолекулярные вещества, которые в обычных условиях не вызывают иммунной реакции, но при связывании с высокомолекулярными молекулами приобретают иммуногенность. К гаптенам относятся лекарственные препараты и большинство химических веществ. Они способны вызывать иммунный ответ после связывания с белками организма. Антигены или гаптены, которые при повторном попадании в организм вызывают аллергическую реакцию, называются аллергенами. 2. Антигены микроорганизмов Инфекционные антигены – это антигены бактерий, вирусов, грибов, простейших. Существуют следующие разновидности бактериальных антигенов: 1) группоспецифические (встречаются у разных видов одного рода или семейства); 2) видоспецифические (встречаются у различных представителей одного вида); 3) типоспецифические (определяют серологические варианты – серовары, антигеновары – внутри одного вида). В зависимости от локализации в бактериальной клетке различают: 1) О – АГ – полисахарид; входит в состав клеточной стенки бактерий. Определяет антигенную специфичность липополисахарида клеточной стенки; по нему различают сероварианты бактерий одного вида. О – АГ слабо иммуногенен. Он термостабилен (выдерживает кипячение в течение 1–2 ч), химически устойчив (выдерживает обработку формалином и этанолом); 2) липид А – гетеродимер; содержит глюкозамин и жирные кислоты. Он обладает сильной адьювантной, неспецифической иммуностимулирующей активностью и токсичностью; 3) Н – АГ; входит в состав бактериальных жгутиков, основа его – белок флагеллин. Термолабилен; 4) К – АГ – гетерогенная группа поверхностных, капсульных антигенов бактерий. Они находятся в капсуле и связаны с поверхностным слоем липополисахарида клеточной стенки; 5) токсины, нуклеопротеины, рибосомы и ферменты бактерий. Антигены вирусов: 1) суперкапсидные антигены – поверхностные оболочечные; 2) белковые и гликопротеидные антигены; 3) капсидные – оболочечные; 4) нуклеопротеидные (сердцевинные) антигены. Все вирусные антигены Т-зависимые. Протективные антигены – это совокупность антигенных детерминант (эпитопов), которые вызывают наиболее сильный иммунный ответ, что предохраняет организм от повторного инфицирования данным возбудителем. Пути проникновения инфекционных антигенов в организм: 1) через поврежденную и иногда неповрежденную кожу; 2) через слизистые оболочки носа, рта, ЖКТ, мочеполовых путей. Гетероантигены – общие для представителей разных видов антигенные комплексы или общие антигенные детерминанты на различающихся по другим свойствам комплексах. За счет гетероантигенов могут возникать перекрестные иммунологические реакции. У микробов различных видов и у человека встречаются общие, сходные по строению антигены. Эти явления называются антигенной мимикрией. Суперантигены – это особая группа антигенов, которые в очень малых дозах вызывают поликлональную активацию и пролиферацию большого числа Т-лимфоцитов. Суперантигенами являются бактериальные энтеротоксины, стафилококковые, холерные токсины, некоторые вирусы (ротавирусы). Занятие № 5 Тема: Антиген-представляющие клетки, характеристика, основные свойства. Механизмы презентации антигена молекулами МНС IиIIклассов. Цель занятия: Изучить антигены-представляющие клетки, дать им характеристику и определить свойства. Вопросы для обсуждения: 1. Понятие о генах и антигенах гистосовместимости. HLA система человека. Номенклатура,генная организация (гены классов I, II,III). 2. Антигены классов I и III, их роль в межклеточных взаимодействиях, в представлении антигена Т-лимфоцитам, в феномене двойного распознавания. 3. Понятие HLA фенотипа, генотипа, гаплотипа. Особенности наследования. Самостоятельная работа студентов: 1. Методы исследования и типирования HLA системы: серологические, клеточноопосредованные, генные (полимеразная цепная реакция, зонды ДНК). 2. Практические аспекты типирования HLA антигенов. HLA в популяциях, биологическое значение. 3. HLA и заболевания человека, механизмы ассоциации. Оформление и защита протокола. Методические указания к самостоятельной работе Главный комплекс гистосовместимости - ГКГС (англ. МНС – MajorHistocompatibilityComplex)представляет собой систему генов, контролирующих синтез антигенов, которые определяютгистосовместимость тканей при пересадках органов и индуцируют реакции, вызывающие отторжениетрансплантатов. Поверхностные структуры цитомембраны клеток, индуцирующие реакцииотторжения, получили название антигенов гистосовместимости, а кодирующие их гены были названыгенами гистосовместимости – Н-генами (Histocompatibility). Открытие антигенов гистосовместимостипослужило основой развития трансплантационной иммунологии. В последующем было доказано, что главный комплекс гистосовместимости является основной генетической системой, определяющей функционирование иммунной системы и,прежде всего Т-системы иммунитета. ГКГС регулирует иммунный ответ, кодирует способностьраспознавать «своё» и «чужое», отторгать чужеродные клетки, способность синтезировать рядмолекул иммунной системы. Он определяет предрасположенность человека к ряду болезней (диабет,злокачественные опухоли, артриты, амилоидоз, болезни сердечно-сосудистой системы, почек и др.). Трансплантационные антигены имеются (экспрессируются) на поверхности всехядросодержащих клеток. Но их количество в различных тканях неодинаково. У человека наибольшееих количество содержится в лимфоидной ткани (на лимфоцитах и макрофагах). Другие клеткиорганов по убывающей на них концентрации антигенов МНС располагаются в следующем порядке:печень, легкие, кишки, почки, сердце, желудок, аорта, мозг. Совсем не обнаруживаются классические антигены системы HLA в жировой ткани и на эритроцитах, а так же на нейронах и клетках трофобласта. У человека главная система гистосовместимости получила название HLA-система (HumanLeukocyteAntigens). Это система генов, контролирующих синтез антигенов гистосовместимости. Онасостоит из трех регионов расположенных на коротком плече 6-й хромосомы. Эти регионы носятназвание: класс 1, класс 2, класс 3 (класс I, класс II, класс III).В состав региона входят гены илилокусы. В названии каждого HLA-гена присутствует буквенное обозначение локуса (А, В, С) ипорядковый номер, например: HLA-A3, HLA-B27, HLA-C2 и т.д. Одноименное обозначение имеют иантигены, кодируемые геном. В локусе D выявлено 3 сублокуса (DP, DQ, DR). (Смотри схемурасположенную выше). В утвержденном ВОЗ списке насчитывается 138 антигенов HLA. (Однакоиспользование ДНК-типирования, т.е. возможности изучать сами гены, привело к выявлениюбуквально в последние годы более 2000 аллелей). Занятие № 6 Тема: Эндогенные иммуннорегуляторы. Гармоны, цитокины, их роль в иммунитете. Цель занятия:Изучить характеристику гормонов и пептидов иммунной системы. Вопросы для обсуждения: 1. Понятие о системе гормонов и цитокинов. 2. Общая характеристика гормонов и пептидов тимуса, костного мозга. 3. Классификация (интерлейкины, интерфероны, колониестимулирующие факторы, факторы роста, хемокины, факторы некроза опухоли). 4. Цитокины про- и противовоспалительной природы. Роль цитокинов Th1 и Th2 клеток в регуляции дифференцировки и репарации в норме и при патологии. 5. Цитокины и апоптоз. Цитокинзависимая иммунопатология. Цитокины как лекарственные средства. Самостоятельная работа студентов: 1. Изучение препаратов 2. Микроскопия и зарисовка демонстрационных препаратов. 3. Оформление и защита протокола. Методические указания к самостоятельной работе Цитокинами принято называть обширное семейство биологически активных пептидов, обладающих гормоноподобным действием, обеспечивающих взаимодействие клеток иммунной, кроветворной, нервной и эндокринной систем. В отличие от гормонов, поддерживающих гомеостатический баланс, цитокины обеспечивают ответную реакцию на внедрение чужеродных тел, иммунное повреждение, а также воспаление, репарацию и регенерацию. Многие исследователи рассматривают цитокины как «микроэндокринную систему». Цитокины являются необходимыми медиаторами межклеточного взаимодействия. Они формируют сеть коммуникационных сигналов между клетками иммунной системы и клетками других органов и тканей. Цитокины впервые были описаны как полипептидные факторы, обусловливающие взаимодействие клеток иммунной системы. Эти медиаторы, секретируемые лимфоцитами и моноцитами, получили название соответственно «лимфокины» и «монокины». Позднее, когда было обнаружено, что подобные или идентичные белковые медиаторы могут секретировать не только иммунокомпетентные, но и другие клетки, эти молекулы стали называть цитокинами. В последние годы появился еще один термин «эндогенные иммуномодуляторы», объединяющий интерлейкины, лимфокины, монокины, интерфероны, гормоны тимуса, цитотоксические и супрессорные факторы. Следовательно, последний термин имеет более широкое смысловое значение, чем понятие «цитокины». Классификация и общие свойства цитокинов. Универсальное определение цитокинов отсутствует, тем не менее они рассматриваются как полипептиды и белки, которые обеспечивают развитие воспаления и иммунного ответа. Цитокины секретируются не всегда. В некоторых случаях они могут экспрессироваться на поверхности стимулированных клеток. Однако независимо от того, секретируются цитокины или только экспрессируются, все они обладают некоторыми общими свойствами: — синтезируются в процессе реализации механизмов неспецифического или специфического иммунитета; — связываются со специфическими рецепторами на клетках—мишенях; — проявляют свою активность при низких концентрациях (порядка 10—11 моль/л); — не обладают ферментативной активностью или химической реактивностью; — действуют опосредованно, изменяя функциональное состояние клеток—мишеней с помощью вторичных мессенджеров (от англ. messenger — вестник, посыльный); — оказывают аутокринное (на клетку—продуцент), паракринное (на соседние с клеткой—продуцентом клетки) и дистантное (на клетки удаленных на значительное расстояние органов и тканей) действие; — служат медиаторами иммунной и воспалительной реакций; — действуют как факторы роста и факторы дифференцировки клеток (при этом вызывают преимущественно медленные клеточные реакции, требующие синтеза новых белков); — образуют регуляторную сеть, в которой отдельные элементы обладают синергическим или антагонистическим действием; — обладают полифункциональной активностью и перекрывающимися функциями. Лейкоциты являются источниками цитокинов, в то же время — и мишенью для них. В связи с этим многие из цитокинов получили название «интерлейкинов». Классификация цитокинов до определенного времени была бессистемной. Некоторые из них первоначально назвали по их доминирующему биологическому действию. С 1976 г., когда был открыт ИЛ2, описано более 20 иммунологически активных цитокинов, оказывающих различное действие на иммунную систему в условиях invitro. Некоторые цитокины имеют не интерлейкиновую номенклатуру, а свое первоначальное название, например, ФНО (фактор некроза опухолей), КСФ (колониестимулирующие факторы), OSM (онкостатин М), LIF (фактор, ингибирующий лейкозные клетки), NGF (фактор роста нервов), CNTF (цилиарный нейротрофический фактор). Различные цитокины могут быть сгруппированы в 5 обширных классов, объединенных по их доминирующему биологическому действию: 1) воспалительные; 2) антивоспалительные; 3) факторы, вызывающие рост и дифференцировку лимфоцитов; 4) гемопоэтические колониестимулирующие факторы; 5) факторы, вызывающие рост мезенхимальных клеток. В большинстве случаев регуляторная функция цитокинов осуществляется в местах проникновения или концентрации патогенных агентов и сводится к вовлечению клеток близлежащих тканей и крови в процесс элиминации чужеродного агента, обеспечивая иммунные и воспалительные реакции. В критические моменты, когда местная воспалительная реакция оказывается несостоятельной, цитокины появляются в крови и разносятся кровотоком в различные органы и ткани, знаменуя начало острофазового ответа организма. Иммунный процесс, воспаление и острофазовый ответ характеризуются множеством хорошо известных проявлений: лихорадкой, похуданием, сонливостью, потерей аппетита, лейкоцитозом, появлением в крови белков острой фазы, активацией гипофизадреналовой системы (стрессорная реакция), болевым синдромом и т. д. Все или большинство из них являются результатом действия цитокинов. Механизмы действия цитокинов. Влияние цитокина осуществляется путем его взаимодействия со специфическим мембранным рецептором клетки—мишени. В большинстве случаев рецепторы для цитокинов представлены одной двумя или тремя пептидными или гликопротеидными цепями, встроенными в клеточную мембрану. При этом цитокин взаимодействует с внешней, экстрацеллюлярной, частью рецептора. Сигнал отакого рода взаимодействии передается внутрь клетки интрацеллюлярной частью рецептора, которая обладает ферментативной активностью. Эффективность действия рецептора зависит от его аффинности, т. е. от того, какое минимальное количество лиганда необходимо для образования прочного комплекса и, как следствие, для передачи специфического сигнала внутрь клетки. Рецепторы цитокинов обнаруживаются на различных типах клеток. Связывание цитокина с рецептором приводит к экспрессии генов и последующему синтезу молекул, характерных для данного типа клеток. Большинство генов могут экспрессироваться под действием нескольких цитокинов, взаимодействующих со своими индивидуальными клеточными рецепторами. При этом возможны различные варианты таких взаимодействий. Занятие №7 |
Похожие:
 | Методические разработки к практическим занятиям по кожным и венерическим болезням для студентов лечебного факультета | | ... |
| Методические разработки рекомендованы к утверждению на заседании кафедры госпитальной хирургии, ортопедии и травматологии «28» августа... | | Методические рекомендации к практическим занятиям по пропедевтике внутренних болезней для студентов 3 курса педиатрического факультета:... |
| Учебно-методическое пособие предназначено для студентов лечебного, педиатрического, медико-профилактического факультетов и может... | | Учебно-методическое пособие предназначено для студентов лечебного, педиатрического, медико-профилактического факультетов и может... |
| Ознакомление студентов с техникой эндоскопических и инструментальных методов диагностики, определением плана лечения и прогноза,... | | Строение, функции кожи и слизистой полости рта. Основы диагностики болезней кожи: I и II морфологические элементы |
| Уч метод пособие для студентов лечебного, педиатрического факультетов./Сост к м н. Е. Д. Лютая – Волгоград 2004 |  | Методические указания предназначены для студентов III курса врачебных факультетов сгму лечебного, врача общей практики, стоматологического,... |