Імуноморфогенез при антигенній стимуляції та його стадії

Імунна відповідь – процес, який починається з моменту надходження у внутрішнє середовище організму антигена (антигенна стимуляція) і закінчується формуванням специфічної імунної реакції. Імунна система здійснює два види специфічної імунної відповіді: гуморальну і клітинну.

Клітинний імунітет – це функція T-лімфоцитів. При клітинному імунітеті відбувається утворення ефекторних клітин – T- кілерів, здатних знищувати клітини, що мають антигенну структуру шляхом прямої цитотоксичності (кілерний ефект) і шляхом синтезу певних речовин, названих лімфокінами, які беруть участь в процесах взаємодії клітин (макрофагів, T-клітин, B-клітин) при імунній відповіді. Крім того, дві популяції T-клітин беруть участь в регуляції імунної відповіді: T-хелпери підсилюють імунну відповідь; Т-супресори зумовлюють протилежний ефект. Основною функцією клітинного імунітету є очищення організму від антигенів, до яких належать дефектні, змінені під впливом вірусів, мутаційних чи інших етіологічних чинників клітини.

Гуморальний імунітет – це функція B-клітин і характеризується перетворенням B-клітин в плазматичні клітини, що секретують імуноглобуліни (антитіла), які мають специфічну активність проти антигену, що потрапив до організму.

У розвитку імунної відповіді необхідною умовою є кооперація клітин, основу якої складають, тісно взаємодіючі між собою, Т- і В-лімфоцити та макрофаги.

Розрізняють первинну і вторинну імунну відповідь. Первинна імунна відповідь виникає при першому контакті організму з антигеном, вторинна – при повторному з тим же антигеном.

В первинній імунній відповіді виділяють дві основні стадії: індуктивну і продуктивну. Перша, індуктивна або латентна – охоплює час від моменту контакту організму з антигеном до появи у периферійній крові специфічних антитіл або до нагромадження специфічних клітин лімфоїдної тканини з цитотоксичними властивостями (кілерів). Вона може продовжуватися від декількох хвилин до двох-трьох тижнів, після чого настає продуктивна стадія імуногенезу.

В індуктивній стадії антиген фагоцитують мікрофаги (неспецифічний захист) і макрофаги. В зв'язку з тим фагоцитоз є початковим, пусковим етапом імунної перебудови організму. У макрофагів багато функцій, і одна з найголовніших – участь у специфічному імунному захисті організму, зокрема в обробці антигенів. Якщо мікрофаги (нейтрофіли) перетравлюють захоплений антиген до елементарних речовин, то макрофаги антиген переводять у імунологічно активну форму.

Така «обробка» полягає в тому, що захоплений макрофагом антиген знов виводиться на його поверхню в комплексі з молекулою MHC (Major Histocompatibility Complex — головного комплексу гістосумісності). Рецептори для антигенів на T-клітинах розпізнають комбінацію “антиген-молекула МНС” на макрофагові, що призводить до активації Т-клітини і вивільнення різних лімфокінів. T-хелпери розпізнають антиген в комплексі з молекулою MHC II класу, а Т-супресори — з молекулою MHC I класу. Типова форма активації В-клітини (T-клітиннозалежна) включає взаємодію її і з макрофагами, і з T-клітинами. B-клітини розпізнають деякі полівалентні антигени безпосередньо (T-клітинонезалежні антигени).

Таким чином, інформація про антиген передається макрофагами Т-лімфоцитам і В-лімфоцитам, що збуджує в них процеси трансформації. Переробка антигена в макрофагах є необхідною умовою для реалізації імунної відповіді, як гуморальної, так і клітинної природи.

Разом з тим, макрофаги продукують медіатор інтерлейкін-1, під впливом якого Т-хелпери починають посилено розмножуватися і дозрівати. Зрілі Т-хелпери синтезують і виділяють медіатор інтерлейкін-2, який сприяє диференціації та дозріванню Т-кілерів, які набувають цитотоксичних властивостей і діють на клітини-мішені, заражені вірусами чи бактеріями. Бласт-трансформація Т-лімфоцитів спостерігається вже на другу-третю добу після імунізації. При клітинній імунній відповіді ці реакції найкраще виражені у паракортикальній зоні лімфатичних вузлів і периартеріальній зоні лімфатичних вузликів селезінки. При цьому Т-залежні зони лімфоїдних органів розширюються за рахунок інтенсивної проліферації Т-лімфоцитів. Особливо виражені такі реакції при введенні вірусних антигенів, при заразних хворобах, що супроводжуються алергією сповільненого типу (наприклад, туберкульоз, бруцельоз, сап, паратуберкульоз), при трансплантаційному імунітеті.

Одночасно Т-хелпери передають інформацію про антиген В-лімфоцитам. Така інформація необхідна для розмноження попередників плазматичних клітин – антитілопродуцентів (бласт-трансформація В-лімфоцитів). Бластреакція яскраво проявляється при введенні бактеріальних антигенів.

Таким чином, індуктивна стадія імуногенезу включає захоплення антигену макрофагом, його обробка та передача інформації про нього Т- та В-лімфоцитам. Продуктивна стадія імуногенезу характеризується трансформацією Т-лімфоцитів в ефекторні імунні лімфоцити (кілери) або В-лімфоцитів в плазматичні клітини та реалізацією функції імунітету.

Вторинна імунна відповідь характеризується тим, що при повторному контакті організму з певним антигеном в імуногенезі приймають участь клітини пам’яті (про що уже говорилося вище), які зразу трансформуються в ефекторні імунні клітини (плазматичні клітини або імунні сенсибілізовані лімфоцити) і реалізують функцію імунітету. Тобто при вторинній імунній відповіді імунітет настає набагато швидше, він більш тривали і напружений, що використовується на практиці при вакцинаціях тварин.

Антигенні подразники при імунізації, інфекційних та паразитарних хворобах викликають ряд морфологічних змін в органах імунної системи. Серед цих змін виділяють запальні (неспецифічні) процеси та імуноморфологічні (специфічні). Запальні процеси проявляються гіперемією кровоносних судин мікроциркуляторного русла, набряком строми, нейтрофільною інфільтрацією (при паразитарних хворобах переважає еозинофільна реакція), мукоїдним і фібриноїдним набуханням стінок судин, проліферацією і десквамацією ендотелію синусів тощо.

Імуноморфологічні зміни в органах імунної системи спочатку найкраще виражені в регіонарних місцю проникнення антигена лімфатичних вузлах, а дещо пізніше й у віддалених лімфатичних вузлах, а також у селезінці, кістковому мозку, мигдаликах, пейєрових бляшках тощо. В цей період посилюється міграція лімфоцитів та їх попередників, настає активізація ретикулярного синцитію, вивільнення макрофагальних клітин, активізація і ділення лімфоцитів. При розвитку гуморального імунітету бласттрансформація В-лімфоцитів супроводжується збільшенням кількості вторинних лімфатичних вузликів з великими реактивними центрами, в яких багато бластів, клітин що діляться і В-лімфоцитів. Збільшення кількості вторинних лімфатичних вузликів у лімфатичних вузлах, селезінці, мигдаликах, пейєрових бляшках, легенях, а у птиці – у клоакальній сумці, особливо яскраво виражене при введенні бактеріальних антигенів. Ці зміни вже добре виражені на 3 – 4 день після імунізації. Слідом за цими змінами, у м'якушевих тяжах лімфатичних вузлів і у червоній пульпі селезінки, посилюється плазмобластична реакція, що супроводжується збільшенням кількості плазмобластів, потім незрілих і зрілих плазматичних клітин, які синтезують специфічні імуноглобуліни. Секреція імуноглобулінів найкраще виражена на 7 - 9-й день після введення антигена. Плазматичні клітини локалізуються переважно в кірковому шарі і м'якушевих тяжах лімфатичних вузлів, у червоній пульпі селезінки, кістковому мозку, мигдаликах, пейєрових бляшках та інших органах При респіраторних інфекціях та легеневих інвазіях, аерозольній імунізації в легенях знаходять вогнищеву або дифузну проліферацію плазматичних клітин, макрофагів і лімфоцитів у міжальвеолярних перегородках, у слизовій оболонці бронхів, трахеї, а також формування перибронхіальних інфільтратів. Ступінь накопичення плазматичних клітин в органах імунної системи (плазмоцитоз) свідчить про напруженість імуногенезу і, преш за все, про рівень продукції імуноглобулінів (антитіл).

Контрольні питання за темою: “Імуноморфологія”.

1. Центральні органи імунного захисту, їх функції?

2. Периферійні лімфоїдні органи та їх значення?

3. Які органи, тканини і клітини забезпечують діяльність імунної системи організму тварин?

4. Які клітини беруть безпосередню участь в імунних реакціях організму і яка їх функція?

5. З яких стадій складається процес імуногенезу?

6. Які процеси відбуваються в органах імунної системи в індуктивній стадії імуногенезу?

7. Чим характеризується продуктивна стадія імунної відповіді?

8. Відмінності первинної та вторинної імунної відповіді?