«Иммунитет и здоровье человека»

Межфакультетский учебный курс
«Иммунитет и здоровье человека»
Лекция 2
Зачем знания по иммунобиологии нужны
небиологам? Принципы иммунологического распознавания
Сергей Артурович НЕДОСПАСОВ
17 сентября 2014 г.
План лекции и некоторые вопросы для зачета
1.  Что такое иммунитет.
2.  Что происходит с человеком, у которого есть
генетические дефекты в иммунной системе.
3.  Что такое микробиота и с чем ее едят.
4.  Врожденная и адаптивная ветви иммунной
системы.
5.  Разделение иммунных реакций и механизмов на
гуморальные и клеточные.
6.  Принципы иммунологического распознавания.
Иммунитет – значение слова
от латинского immunitas —
освобождение, избавление,
независимость, неподверженность
Иммунитет – значение слова
налоговый иммунитет
юридический иммунитет
дипломатический иммунитет
Иммунитет
Способность организма
распознавать и удалять «чужое».
Иммунитет
Способность организма
распознавать и удалять «чужое».
А также ЗАПОМИНАТЬ такую
встречу!
Иммунная система
Возникла в эволюции для защиты
от инфекций, существует у всех
живых организмов
Иммунная система
Возникла в эволюции для защиты
от инфекций, существует у всех
живых организмов
(ВКЛЮЧАЯ БАКТЕРИИ и РАСТЕНИЯ)
Иммунная система
Механизмы распознавания и
«удаления» (эффекторные функции)
различны. Последние требуют очень
строгой регуляции.
Зачем все это знать небиологам?
(кроме тех задач, которые поставил Ректорат)
1.  Разбираться в иммунологических аспектах
заболеваний.
2.  Отличать неработающие «лекарства».
3.  Понимать ограниченность/вред антибиотиков.
4.  Грамотнее выбирать партнера.
5.  Лучше подготовиться к материнству.
6.  Знать правду о прививках.
David, the bubble boy (1971-1984)
Успехи медицины могут «компенсировать»
эволюционный отбор
Генетика: один из главных
способов получения новых
знаний по иммунологии
Больные первичными иммунодефицитами
(редкие, как правило, рецессивные
мутации, вызывающие заболевания).
Модельные организмы (на них возможны
подходы как «прямой», так и «обратной»
генетики).
Огромная часть наших знаний по иммунологии
получена в экспериментах с мышами:
«нокаутные» и трансгенные технологии
произвели революцию в биологии
Микробиота
Внутри каждого из вас (в кишечнике)
более 1014 бактерий (до 1000 видов)
– примерно в 10 раз больше, чем
всех клеток в вашем организме!
Снаружи каждого из вас (на коже)
около 1012 бактерий.
Защитные пептиды (дефензины) - один из многих
компонентов иммунной системы и гомеостаза
Глаза
β-Defensins
Лёгкие
β-Defensins
Cathelicidins
Почки
β-Defensins
Мочеполовая система
α-Defensins
β-Defensins
Cathelicidins
Кожа
β-Defensins
Рот
Histatins
β-Defensins
Кишечник
α-Defensins
Микробиота
Взаимодействие с симбиотическими
микроорганизмами необходимо для
«настраивания» иммунной системы.
(Партнеры могут невольно обмениваться
микробиотой).
При нарушении состава микробиоты
могут развиваться предрасположенности
к различным заболеваниям.
Увлечение антибиотиками крайне опасно.
«Гигиеническая гипотеза»
(или «в грязи теплее…»)
Прогресс в области санитарии и гигиены
привел к резкому увеличению аллергии в
развитых странах.
Это связано в тем, что в отсутствии
детских бактериальных и паразитарных
инфекций иммунная система по
умолчанию настраивается на тип реакций,
приводящих к аллергии.
Начаты попытки лечения аллергии глистами
Основоположники
by William Pearce
Эдвард Дженнер
(1749-1823)
by Albert Edelfelt
Луи Пастер
(1822-1895)
Неизвестный художник
Роберт Кох
(1843-1910)
Главные парадигмы:
1. Врожденный –
приобретенный (адаптивный)
1. Гуморальный – клеточный.
Корифеи
Пауль Эрлих
(1854-1915)
Нобелевская премия 1908 г.
за гуморальную теорию
иммунитета
Илья Ильич Мечников
(1845-1916)
Нобелевская премия 1908 г.
за клеточную теорию
иммунитета
Эволюция иммунитета
Иммунологическое
распознавание – центральная
проблема иммунологии
Пример «паттерн»-распознавания
«Микробное чужое» или «паттерны патогенности»:
устройство клеточной стенки различных бактерий
*
*
*Липополисахарид
*Липоарабиноманнан
Пример распознавания по принципу «отсутствия
своего»
Генетический локус МНС (HLA) –
самый полиморфный локус в геноме человека
и ключ к иммунологическому распознаванию
МНС и иммунологическое
разнообразие
Если в этой аудитории нет идентичных
(однояйцевых) близнецов, то у ВСЕХ из
вас иммунная система отличается!
В частности, это может проявиться при
индивидуальном ответе на вирусную или
бактериальную инфекции.
На уровне популяции это разнообразие
дает преимущество: кто-то выживет!
МНС как «молекулярный
пароль» для NK клеток
1.  Молекулы собственного МНС
экспрессируются на поверхности
практически всех клеток организма.
2.  NK клетки «по умолчанию» атакуют и
убивают любые собственные клетки,
которые утратили экспрессию МНС.
3.  Одна из стратегий вирусов состоит в
блокировании экспрессии МНС.
4.  Раковые клетки часто теряют МНС.
МНС, запах и выбор
1.  Особи женского пола по запаху
склонны выбирать партнера с
наиболее дивергентным МНС.
2.  Применение противозачаточных
таблеток нарушает эту преференцию.
3.  Гены МНС, от которых идет отчет
«свое-чужое», передаются от отца.
Распознавание “чужого в контексте своего” и - последствия
Тест на усвоение материала:
1.  Незнакомое ожерелье, знакомая шея.
2.  Знакомое ожерелье, знакомая шея.
3.  Незнакомое ожерелья, незнакомая шея.
4.  Знакомое ожерелье, незнакомая шея.
Первичная функция антитела –
быть рецептором на В лимфоцитах
антиген
Рецептор/антитело
Поверхность В лимфоцита
Антитела – растворимая часть
В клеточного рецептора
(адаптивный иммунитет)
Heavy chain
Constant region, Fc
Light chain
≈ 8 nm
VL
Variable region, Fv
VH
Принципы иммунологического распознавания
1.  «Микробное чужое» - макрофаги, нейтрофилы. Врожденный
иммунитет.
2.  «Отсутствие своего» (молекулярный пароль) – NK клетки,
врожденный иммунитет (убивают «по умолчанию»).
3.  «Чужое в контексте своего» - Т лимфоциты. Приобретенный
(адаптивный) иммунитет. ЕСТЬ ПАМЯТЬ.
4.  Распознавание антигена рецепторами В лимфоцитов –
приобретенный (адаптивный) иммунитет. ЕСТЬ ПАМЯТЬ.