Введение в фармакологию иммунитета
Иммунная система человека выполняет важнейшую защитную функцию. Ее главная физиологическая задача сводится к непрерывному распознаванию и последующей элиминации (уничтожению) любых чужеродных структур. К таким потенциально опасным объектам относятся прежде всего патогенные микроорганизмы, попадающие в тело извне, а также собственные клетки организма, претерпевшие злокачественную трансформацию (опухолевые клетки).
В медицинской практике часто возникают ситуации, когда естественная сила иммунной реакции требует медикаментозной корректировки. Именно для этих целей применяются иммунотропные средства — препараты, способные фармакологически регулировать выраженность иммунного ответа. Классификация данной обширной группы препаратов традиционно начинается с детального рассмотрения иммуносупрессивных средств (иммунодепрессантов), действие которых направлено на подавление избыточных иммунных реакций.
Роль антигенпрезентирующих клеток (АПК)
Для того чтобы иммунная система могла отреагировать на угрозу, чужеродный агент должен быть правильно «показан» ключевым клеткам иммунитета. Эту важнейшую задачу выполняют специализированные антигенпрезентирующие клетки (АПК). К основным пулам АПК относятся:
- Макрофаги;
- Дендритные клетки;
- B-лимфоциты.
Работа антигенпрезентирующих клеток состоит из двух последовательных и строго регулируемых этапов:
- Процессинг антигена. После контакта с чужеродной структурой АПК использует свой внутренний арсенал ферментов. С помощью этих ферментов происходит расщепление крупного антигена и формирование небольшого, но высокоспецифичного антигенного пептида.
- Презентация антигена. Сформированный антигенный пептид транспортируется и выставляется на наружной поверхности мембраны АПК. Пептид демонстрируется не в изолированном виде, а в строгой связке с особой молекулой — MHC (Major Histocompatibility Complex, или главным комплексом гистосовместимости).
Механизм взаимодействия и распознавания
Сам по себе факт выставления антигена на поверхности АПК является лишь подготовкой к главному событию. Ключевым моментом запуска иммунной реакции является физическое взаимодействие клеток.
Сформированный на поверхности антигенпрезентирующей клетки комплекс «MHC + антигенный пептид» должен быть распознан. Это распознавание осуществляется специфическим рецептором, который располагается на мембране T-лимфоцита. Только после того, как рецептор T-лимфоцита успешно связывается с презентированным комплексом, иммунная система получает однозначный сигнал к началу активных действий против конкретной чужеродной структуры.
Пути иммунного ответа в зависимости от класса MHC
Дальнейший сценарий развития иммунной реакции не является универсальным. Направление, по которому пойдет иммунный ответ, строго детерминировано тем, какой именно тип молекулы MHC участвует в презентации антигенного пептида. Физиологически выделяют два основных пути:
- Путь MHC I класса. Если антиген презентируется в комплексе с молекулой MHC I класса, этот сигнал считывается специфической группой клеток — CD8 T-киллерами. Активация CD8 T-киллеров запускает агрессивный клеточный ответ, конечной целью которого является прямое уничтожение тех клеток организма, которые несут на себе данный чужеродный антиген.
- Путь MHC II класса. Данный путь специализируется на реакции организма на чужеродные белки. Если пептид выставляется в комплексе с молекулой MHC II класса, происходит стимуляция другой популяции лимфоцитов — CD4 T-хелперов. Получив сигнал, CD4 T-хелперы начинают активное деление. Размножившиеся хелперы, в свою очередь, осуществляют стимуляцию B-клеток. Финальным этапом этого каскада становится масштабный синтез B-клетками специфических антител, направленных против исходного антигена.
Для быстрого запоминания путей ответа используйте ассоциацию с функциями клеток: MHC I работает с CD8 T-киллерами (цифра I — один на один, прямое уничтожение клетки-мишени). MHC II работает с CD4 T-хелперами (цифра II — парная работа: хелпер стимулирует B-клетку для синтеза антител).
Вопросы с занятий и экзамена
Что является главной функцией иммунитета согласно физиологическим механизмам?
Главная функция заключается в своевременном распознавании и последующей элиминации любых чужеродных структур, к которым относятся патогенные микроорганизмы и опухолевые клетки.
Какие клетки выполняют функцию презентации антигена?
Роль антигенпрезентирующих клеток (АПК) в организме выполняют макрофаги, дендритные клетки, а также B-лимфоциты.
В чем заключается процесс процессинга антигена?
Процессинг — это внутриклеточный этап, при котором с помощью специфических ферментов АПК происходит расщепление чужеродного материала и формирование из него антигенного пептида.
Как тип молекулы MHC влияет на исход иммунной реакции?
Тип молекулы определяет вектор ответа: MHC I класса активирует CD8 T-киллеры для уничтожения зараженных клеток, тогда как MHC II класса стимулирует CD4 T-хелперы, что в итоге приводит к синтезу антител B-клетками.
Что ещё разобрать по теме
- Особенности первой группы классификации — иммуносупрессивных средств.
- Детальная работа ферментов антигенпрезентирующих клеток при процессинге.
- Структура комплекса «MHC + антигенный пептид» на поверхности мембраны.
- Процесс связывания комплекса с рецептором T-лимфоцита.
- Механизмы уничтожения клеток, несущих антиген, с помощью CD8 T-киллеров.
- Каскад реакций от деления CD4 T-хелперов до синтеза антител B-клетками.
Разберите тему целиком в курсе «Фармакология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Иммунотропные средства» и ещё 5 262 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 115 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Средства, применяемые при подагре»
Бесплатные видеоуроки: фармакологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.