Курс «Иммунология» Лекция 10 Реакции гиперчувствительности. Иммунные реакции при трансплантации. Иммунологические методы. Дмитрий Владимирович КУПРАШ kuprash@gmail.com vk.com/immunology_msu_2015 14 апреля 2018 г. Польза и вред аллергических реакций Аллергические реакции - важный компонент защиты: "Гипотеза охранной системы": большинство аллергических реакций направлены на удаление раздражающего агента (выделение жидкостей, чихание, кашель), т.е. могут иметь непосредственный защитный эффект. Неприятные ощущения также могут указывать на местоположение паразита и стимулировать его механическое удаление (вычесывание, выкусывание), или стимулировать смену места проживания. Аллергии - побочный эффект улучшения качества жизни: "Гигиеническая гипотеза": в цивилизованных странах уровень инфекционной нагрузки существенно снижен. В частности, мало инфекций, вызывающих сильные Th1 ответы, в результате Т-клеточный баланс сдвинут в сторону Th2 и продукции антител, в частности, IgE. "Вакцинная гипотеза": массовые вакцинации, которые специально разрабатываются так, чтобы стимулировать продукцию антител, еще сдвигают баланс Т-хелперов в сторону Th2. "Экологическая гипотеза": мы контактируем с большим количеством неприродных химических соединений и лекарств, некоторые из которых оказываются аллергенами и при повторном воздействии "сенситизируют" иммунную систему. Вредный "западный" стиль жизни Полезный "сельский" стиль жизни Lambrecht BN, Hammad H. Nat Immunol. 2017;18(:1076. doi: 10.1038/ni.3829 Lambrecht BN, Hammad H. Nat Immunol. 2017;18(:1076. doi: 10.1038/ni.3829 Реакции гиперчувствительности (аллергические реакции) (по классификациям 1947 и 1963 г.) Гиперчувствительность немедленного типа I тип II тип III тип IV тип анафилактический цитотоксический иммунокомплексный гиперчувствительность замедленного типа Компонент иммунитета Антиген Механизм действия Примеры Растворимый Компонент матрикса Клеточный рецептор Растворимый Растворимый Активация тучных клеток Активация комплемента Антитело влияет на передачу сигнала Комплемент, фагоциты Активация макрофагов Продукция Модификация мембранных IgE, белков, цитоактивация эозинофилов токсичность Феномен АртюсаСахарова Реакция Манту Хроническая астма Сенная лихорадка, пищевые аллергии, аллергия на укусы насекомых Лекарственная Хроническая анемия, крапивница тромбопения Важно отличать реакции иммунологической гиперчувствительности от псевдоаллергических реакций Растворимый Мембраносвязанный Контактный дерматит (урошиол), аллергия на тяжелые металлы Способы подавления аллергических реакций Мишень терапии Механизм Примеры Медиаторы действия тучных клеток Ингибирование самих медиаторов или их биосинтеза Антигистаминовые препараты, блокаторы липоксигеназы (синтез лейкотриенов) Хронические воспалительные реакции Системные антивоспалительные эффекты Кортикостероиды Th2 ответ Индукция Treg или Th1 Иммунизация аллергеном (специфическая иммунотерапия) * Связывание IgE с тучными клетками Блокада взаимодействия IgE с Fc рецепторами Анти-IgE терапевтические антитела * рекомендация к иммунизации низкими дозами аллергена в последнее время дается только детям, т.к. показано, что на взрослых она работает хуже, может привести к появлению аллергии к новым аллергенам, а также к предрасположенности к аллергии у детей, чьи матери получали иммунотерапию аллергенами Правила отторжения трансплантатов. MHC-рестрикция. Cellular and molecular immunology / A.K. Abbas, A.H. Lichtman, S.Pillai / 8th edition / 2015 Прямое и непрямое аллогенное распознавание Cellular and molecular immunology / A.K. Abbas, A.H. Lichtman, S.Pillai / 8th edition / 2015 Активация аллореактивных Т-клеток реципиента Cellular and molecular immunology / A.K. Abbas, A.H. Lichtman, S.Pillai / 8th edition / 2015 Механизмы действия иммуносупрессоров Cellular and molecular immunology / A.K. Abbas, A.H. Lichtman, S.Pillai / 8th edition / 2015 Некоторые антитела - иммуносупрессанты Название Мишень Механизм действия Патология Удаление В-клеток В-лимфомы Удаление лимфоцитов Лейкемии Подавление активации Т-клеток Подавление пролиферации Т-клеток Трансплантация органов Болезнь Крона Подавление провоспалительного действия TNF (ФНО) Ревматоидный артрит Подавление провоспалительного действия ИЛ-6 Иммунологические методы: гибридомная технология Слияние плазматических клеток, производящих специфические антитела, с бессмертными раковыми клетками, позволяет получить культуру клеток, производящих моноклональные антитела к нужному антигену Клетки гибридомы в асцитной жидкости Моноклональные антитела Nobel Prize in Physiology or Medicine 1984 Niels Jerne Georges Köhler César Milstein "for theories concerning the specificity in development and control of the immune system and the discovery of the principle for production of monoclonal antibodies". Irani et al. Mol Immunol. 2015 Oct;67(2 Pt A):171-82. doi: 10.1016/j.molimm.2015.03.255 Рекомбинантные белки - ингибиторы ФНО инфликсимаб химерное антитело адалимумаб фаговый дисплей бибилиотеки антител человека голимумаб антитело человека моноклональное антитело мыши этанерцепт трансгенная мышь с Ig-локусом человека антитело человека цертолизумаб пегол CDR2 CDR3 CDR1 FAB фрагмент ФНОР2 антитело человека Г.А.Ефимов, 2014 гибридный белок: ФНОР2 + Fcфрагмент моноклональное антитело мыши ПЭГ Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) a.k.a. ИФА Enzyme-Linked ImmunoSpot (ELISPOT) Проточная цитофлуориметрия и сортировка клеток (FACS - fluorescence-activated cell sorting) Добавление к клеткам смеси моноклональных антител с флуорофорами позволяет количественно "пометить" одновременно несколько поверхностных молекул. Специальные приемы (обычно несовместимые с жизнеспособностью клеток) позволяют пометить внутриклеточные белки и цитокины Параметры лазеров и детекторов подбираются так, чтобы разные метки определялись независимо. Компьютер в режиме реального времени управляет электризацией капель, содержащих отдельные клетки, для их сортировки по выбранным параметрам Иммуноглобулин-связывающие белки, блокирующие нормальную опсонизацию бактерий При нормальной опсонизации антитела связывают эпитопы на поверхности бактерий и распознаются Fc-рецепторами фагоцитов Белок А золотистого стафилококка связывает антитела "задом наперед" и препятствует взаимодействию с Fc-рецепторами. Способность белков А и G взаимодейстовать с широким спектром Fc-фрагментов антител делает их ценными реагентами. Иммунопреципитация хроматина (ChIP) Сшивка формальдегидом (амино и имино группы в радиусе 0.2 нм) Лизис клеток Дробление Оценка качества Иммунопреципитация Анализ степени обогащения QRT-PCR Очистка ДНК ChIP-Seq
