Иммунологическая толерантность

 

 

 

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………….3

ГЛАВА 1. ВИДЫ И МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ ТОЛЕРАНТНОСТИ………………………………..4

§1.1. Виды иммунологической толерантности…………………………...4

§1.2. Механизмы иммунологической толерантности…………………....5

§1.3. Индукция иммунологической толерантности……………………...6

§1.3.1. Индукция толерантности как возможное средство терапии………………………………………………………………….......8

ГЛАВА 2. Т-КЛЕТОЧНАЯ ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ТОЛЕРАНТНОСТЬ…………………………………….………………………....9

§2.1. Центральная тимическая толерантность к аутоантигенам…….......9

§2.2. Периферическая толерантность к собственным антигенам……...10

§2.3.Анергия как механизм периферической толерантности………….12

§2.4. Периферический механизм клеточной гибели……………………13

§2.5. Феномен иммунного отклонения…………………………………..14

§2.6.Зависимость Т-клеточной толерантности  от генотипа организма…………………………………………………………………………15

ГЛАВА 3. В-КЛЕТОЧНАЯ ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ТОЛЕРАНТНОСТЬ...............................................................................................16

§3.1. Толерантность В-клеток к собственным антигенам……………...16

§3.2. Вторичная перестройка генов иммуноглобулинов…………….…18

Заключение……………………………………………………………………….19

Список используемой литературы………………….…………………………..20

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В некоторых ситуациях система иммунитета неспособна отвечать  на определенные антигены. Такая ее неотвечаемость получила название иммунологической толерантности. Она характеризуется специфическим подавлением иммунного ответа, возникшем после предварительного введения антигена.

Явление иммунологической толерантности имеет как положительные, так и отрицательные стороны, подразделяется на несколько видов, у этиологии каждого из которых есть свои особенности, а для  подробного изучения иммунологической толерантности учеными установлены факторы, индуцирующие ее, что позволяет осуществлять этот процесс в условиях эксперимента. Все это рассмотрено в данном реферате.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. виды и механизмы развития

иммунологической толерантности

 

§1.1. Виды иммунологической толерантности

 

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 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.).

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.

Наиболее важна толерантность к собственным антигенам организма, поскольку она предотвращает иммунный ответ против собственных тканей.  Возможность такого ответа существует, поскольку иммунная система продуцирует самые разнообразные антигенспецифичные рецепторы, в том числе способные реагировать с аутоантигенами. Поэтому клетки, имеющие подобные рецепторы, должны быть функционально или физически элиминированы.

Способность отличать собственные антигены от чужеродных определяется не только структурой их молекул как таковых. Наряду со структурными особенностями эпитопов важное значение имеют и другие факторы:

• стадия дифференцировки лимфоцита при его первом контакте со специфическим эпитопом;

• участок организма, где происходит этот контакт;

• природа клеток, презентирующих эпитопы;

• число лимфоцитов, реагирующих на данные эпитопы.

 

§1.2. Механизмы иммунологической толерантности

 

Механизмы толерантности многообразны и до конца не расшифрованы. Известно, что ее основу составляют нормальные процессы регуляции иммунной системы. Выделяют три наиболее вероятные причины развития иммунологической толерантности:

1. Элиминация из организма антигенспецифических клонов лимфоцитов.

2. Блокада биологической активности  иммунокомпетентных клеток.

3. Быстрая нейтрализация антигена  антителами.

 

§1.3. Индукция иммунологической толерантности

 

Степень проявления иммунологической толерантности существенно зависит от ряда свойств макроорганизма и толерогена. Так, на проявление толерантности влияет возраст и состояние иммунореактивности организма. Иммунологическую толерантность легче индуцировать в эмбриональном периоде развития и в первые дни после рождения, лучше всего она проявляется у животных со сниженной иммунореактивностью и с определенным генотипом.

Наибольшей толерогенностью обладают наименее чужеродные по отношению к организму антигены, имеющие малую молекулярную массу и высокую гомогенность. Легче всего формируется толерантность на тимуснезависимые антигены, например, бактериальные полисахариды.

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. При этом наблюдается прямая зависимость между дозой вещества и производимым им эффектом. Низкодозовая толерантность, наоборот, вызывается очень малым количеством высокогомогенного молекулярного антигена. Соотношение «доза-эффект» в этом случае имеет обратную зависимость.

В эксперименте толерантность возникает через несколько дней, а иногда часов после введения толерогена и, как правило, проявляется в течение всего времени, пока он циркулирует в организме. Эффект ослабевает или прекращается с удалением из организма толерогена. Обычно иммунологическая толерантность наблюдается непродолжительный срок — всего несколько дней. Для ее пролонгирования необходимы повторные инъекции препарата.

До последнего времени единственной экспериментальной моделью толерантности служила искусственно индуцированная толерантность: животным вводили антигены или чужеродные клетки, а затем прослеживали судьбу реагирующих Т- или В-клеток, всевозможным образом варьируя условия. Оставалось, однако, неясным, в какой степени эта модель воспроизводит состояние естественной толерантности к собственным антигенам.

Теперь, благодаря разработке методов получения трансгенных животных стало возможным изучать толерантность к «своему» прямым путем. Эти методы позволяют вводить мышам с известной генетической основой специфический ген и анализировать влияние данного гена на развитие иммунной системы. Кроме того, если вводимый ген соединить с тканеспецифическим промотором, экспрессию гена можно ограничить специфичными для данного промотора клетками. Иммунная система реагирует на белковый продукт «трансгена», по существу, как на истинный собственный антиген, и все происходящие при этом процессы можно изучать in vivo, исключив травмирующие вмешательства и воспалительные реакции, сопутствующие пересадке чужеродных клеток или тканей. Кроме того, животные родительской и трансгенной линий идеально подходят для постановки контрольных экспериментов и переноса лимфоцитов, ибо они являются конгенными, т.е. различаются только по одному локусу. Удается даже вывести таких трансгенных мышей, у которых все Т- или В-клетки экспрессируют лишь единственный антигенный рецептор. Благодаря такому повышению частоты антигенспецифичных клеток-предшественников анализ механизмов толерантности существенно облегчается. И наконец, использование методов направленного мутагенеза позволяет иммунологам удалять специфические гены, чтобы исследовать роль их продуктов в индукции иммунологической толерантности.

Существуют три возможных пути, посредством которых предотвращается реакция аутореактивных лимфоцитов на собственные антигены.

• Клональная делеция: физическое удаление клеток из репертуара на той или иной стадии их жизненного цикла.

• Клональная анергия: подавление самого механизма иммунного ответа.

• Супрессия: подавление клеточной активности в результате взаимодействия с другими клетками, в частности продуцирующими цитокины-ингибиторы, или с идиотипспецифичными лимфоцитами, распознающими антигенспе-цифичный рецептор аутореактивных клеток.

Какой из указанных механизмов будет действовать в том или ином случае, зависит от ряда факторов: 1) стадии дифференцировки аутореактивных лимфоцитов, 2) аффинности их рецепторов к аутоантигену, 3) природы антигена, 4) его концентрации, 5) распределения его в тканях и 6) характера его экспрессии, а также 7) от наличия костимулирующих сигналов. Существует общее правило: если костимуляция отсутствует, иммунная система скорее всего «не заметит» данный антиген.

 

§1.3.1. Индукция толерантности как возможное средство терапии

 

Дальнейшее изучение механизмов толерантности необходимо для развития целого ряда направлений прикладных исследований. Оно поможет В поиске способов усиления толерантности к чужеродным трансплантатам и восстановления нарушенных иммунных функций при состояния! гиперчувствительности и аутоиммунитета. С целью возможного применения в медицине были (опробованы различные пути создания искусств венной толерантности у животных. Определенный успех достигнут в трансплантации, связанной с химеризмом, при использовании иммуносупрессивных агентов. Успешным оказалось и применение в опытах по пересадке чужеродный органов и тканей моноклональных антител анти-1 CD4 и анти-С08, не вызывающих элиминации клеток. Предстоят клинические испытания разработанного на животных способа создания толерантности путем аппликации антигена направленного действия на слизистую оболочку или применения пептидов-антагонистов.

 

 

ГЛАВА 2. Т-КЛЕТОЧНАЯ ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ТОЛЕРАНТНОСТЬ

 

 

§2.1. Центральная тимическая толерантность к аутоантигенам

 

 

В тимусе происходит формирование Т-клеток из клеток-предшественников с еше неперестроенными генами Т-клеточных рецепторов. В процессе развития лимфоцитов в тимусе эти гены подвергаются перестройке, после чего Т-клетки начинают экспрессировать ТкР, способные распознавать продукты деградации антигенов или пептиды в связывающей их полости мог лекул МНС – антигенов, кодируемых генами I главного комплекса гистосовместимости организма.

В тимусе происходит отбор Т-клеток с рецепторами, способными связывать антигены в комплексе с молекулами МНС, и делеция клеток, высокоавидных к собственным антигенам.

Высокая скорость пролиферации тимоцитов сочетается с их массовой гибелью: подавляющее большинство так называемых дважды положительных тимоцитов погибает в тимусе. К причинам этого относятся аберрантная перестройка генов ТКР, отрицательная селекция и неспособность клеток пройти положительный отбор. Условием положительной селекции является умеренная степень авидности Т-клеток к полиморфным областям молекул МНС, ассоциированных с пептидами; такие клетки выживают. Они связываются с молекулами МНС на поверхности эпителиальных клеток корковой зоны, и это связывание предположительно защищает Т-клетки от запрограммированной гибели. Положительная селекция обеспечивает формирование зрелых Т-клеток, способных распознавать лишь те пептиды, которые удерживаются в специальной полости собственных молекул МНС. Этот феномен ограниченности распознавания называют рестрикцией по МНС. Однако положительная селекция не предотвращает дифференцировку Т-клеток, несущих рецепторы с высокой аффинностью и к собственным пептидам, и к молекулам МНС. Поэтому, чтобы заставить «молчать» такие высокоау-тореактивные клетки, должен существовать тот или иной путь отрицательной селекции.

 

§2.2. Периферическая толерантность к собственным антигенам

 

 

Периферическую толерантность называют также «посттимической». Как правило, некоторые потенциально аутореактивные Т-лимфоциты не погибают в тимусе и поступают в пул периферических лимфоцитов. Таким образом, в крови здоровых индивидов могут появиться аутореактивные Т-клетки, способные реагировать с пептидами собственных тка-неспецифических антигенов, в частности основного белка миелина. Избежать лелеции в тимусе Т-лимфоциты могут по ряду причин:

• в тимусе могут экспрессироваться не все антигены организма;

• не все эпитопы собственных антигенов обладают достаточной аффинностью для формирования стабильных комплексов пептил–молекула МНС, которое составляет условие Т-кле-точной лелеции;

• не все ТкР связывают свои лиганды с достаточной для лелеции Т-клеток аффинностью.

Для предотвращения аутоагрессивного действия избежавших делеции Т-лимфоцитов существует четыре механизма:

• «игнорирование» Т-клетками антигенов собственных тканей организма;

• анергия Т-клеток;

• гибель Т-клеток;

• иммунное отклонение или иммуносупрессия