Первичный иммунный ответ является первой реакцией организма на введенные антигены. Он играет важную роль в защите организма от инфекций и позволяет ему развивать иммунную память для последующей защиты. В основе первичного иммунного ответа лежит активация клеток иммунной системы и синтез антител.
Одной из главных особенностей первичного иммунного ответа является активация В-лимфоцитов, которые содержатся в крови и различных тканях организма. Установлено, что в процессах синтеза антител принимают участие различные изотипы иммуно-глобулинов (IgM1, IgG4 и др.), которые образуются на разных фазах ответа на антигены.
Антитела, связывающиеся с антигенами, могут встречаться в различных изотипах, включая IgG, IgM, IgE и IgA. При этом, в первой фазе ответа на антигены, встречается преимущественно IgM, вторичным ответом характерным является синтез IgG. Скорость и масса первичного иммунного ответа зависят от количества антигенных молекул и их аффинности к антителам.
Указывалось на значительную генетическую принадлежность иммунных ответов к различным аллотипам В-генов, активностью синтеза которых обусловлена их способностью образовывать антитела, специфичные к введенным антигенам. В ряде случаев все изотипы иммуно-глобулинов были найдены как в крови, так и в слизистых оболочках и тканях организма.
Фагоцитоз как первый шаг в иммунном ответе
Фагоциты – это специализированные клетки иммунной системы, которые способны захватывать и перерабатывать антигены. Они обладают специфическими рецепторами на своих мембранах, которые позволяют им распознавать и связываться с патогенами. После связывания с чужеродным агентом начинается процесс фагоцитоза.
Фагоциты могут фагоцитировать различные типы антигенов, включая бактерии, вирусы и другие микроорганизмы. Они также способны поглощать и уничтожать даже клетки организма, которые уже были заражены или трансформировались в опухоль.
После поглощения антигена фагоциты начинают его перерабатывать внутри клетки. Антигены разбиваются на более мелкие фрагменты и презентуются на своих мембранах в комбинации с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC). Таким образом, фагоциты играют важную роль в активации других компонентов иммунной системы, таких как Т-лимфоциты.
После фагоцитоза и активации Т-лимфоцитов развивается иммунный ответ, характеризующийся производством и секрецией антител специфического класса. В процессе развития ответа принимают участие различные классы иммуно-глобулинов, включая IgG, IgM, IgA, IgD и IgE.
Синтез антител происходит в результате активации сырьевых клеток, которые дифференцируются в плазматические клетки. В результате активации T-лимфоцитов, плазматические клетки начинают продуцировать и секретировать антитела в больших количествах.
В различных иммунных реакциях можно наблюдать выраженную изменчивость классов и изотипов вырабатываемых антител. Например, в результате иммунизации высокими дозами антигена изотип IgG1 активно синтезируется уже в первые дни после вакцинации, а варианты IgG2 и IgG3 появляются с некоторым опозданием.
В протяжении нескольких дней после иммунизации наблюдается рост количества антител в сыворотке крови. Количество синтезируемых антител зависит от типа антигена, его степени чужеродности, дозы введенного антигена и индивидуальных особенностей организма.
Одним из ключевых факторов, определяющих эффективность первичного иммунного ответа, является аффинность антитела к антигену. В то время как начальное количество антител несколько зависит от клонов лимфоцитов, после активации и деления клеток их число значительно увеличивается.
В процессе первичного ответа также происходит рекомбинация генов, что приводит к созданию антител различных классов и изотипов. Это позволяет организму предусмотреть защиту от широкого спектра возбудителей.
Вырабатываемые в результате первичного иммунного ответа антитела обладают биологической активностью. Например, иммуно-глобулины класса IgG способны ингибировать цитолиз патогенов, а также активировать компоненты комплемента и другие механизмы противостояния инфекциям.
Таким образом, фагоциты и фагоцитоз сыграли важную роль в развитии первичного иммунного ответа. Они обеспечили активацию T-лимфоцитов и синтез антител различных классов и изотипов, что позволило организму эффективно противостоять возбудителям инфекции.
Активация и пролиферация Т-клеток
Первичный иммунный ответ после введения антигена характеризуется активацией и пролиферацией Т-клеток, которые играют важную роль в развитии иммунной реакции.
Т-клетки различаются по состоянию активации и возрасту. В крови обычно имеется небольшое количество активированных Т-клеток, а в тканях – большая их часть. В течение нескольких дней после иммунизации или встречи с антигенами, против которых имеется генетически закрепленная способность отвечать, возрастание числа активированных и пролиферирующих Т-клеток является наиболее выраженным.
Активация Т-клетки происходит посредством специфического воздействия на них антигена или других стимулов, их аффинности. Возрастает выраженность и количество Т-клеток с повышенной аффинностью к антигенам, которые могут встречаться как в пределах одной Т-клетки, так и в разных клетках различных типов. После активации вариантов антигенно-специфического рецептора на Т-клетке может образоваться возрастающее число.
Пролиферация Т-клеток происходит на фоне изменения в выраженности генов, связанных с биосинтезом и функционированием гранул костантиных и других молекул поверхности клеток, при этом включается механизмы рекомбинации v-генов (вариантов кластера генов, указанной области), что приводит к появлению новых вариантов антигенно-специфического рецептора.
По типам иммуноглобулинов, которыми они обозначаются, антитела, заметные в течение первой недели, представляют большие количества IgM и IgG3, а также меньшие количества IgG2 и IgG4. В дальнейшем в процессе развития иммунной реакции соотношение классов иммуноглобулинов может изменяться.
Т-клетки, включая активированные, профессионально осуществляют развивающиеся антигенные иммунизация и эффективность вариантов IgG1 и IgG2 между классовыми и классами аллотипов реакциях.
Введенное количество IgM1 и IgG3 достаточно сохраняется в относительно высоком содержании в течение всего периода первичного иммунного ответа после иммунизации антигенами, имеющими высокую проникающую способность.
Дифференцировка Т- и В-клеток в эффекторные клетки
Обладают свойствами участия в антитело-образовании. Наиболее высокую аффинность к антигену обладают антитела, синтезируемые в период дефицита иммуноглобулинов класса IgG2 и IgM. Важную роль в гуморальном иммунном ответе исполняют компоненты комплемента. Установлено, что из множества вариантов образующихся АФ связывает между собой только одно или две антитела.
Последние были получены Советским ученым при последовательной иммунизации различных возбудителей и связывают с прочностью антител. Возбудитель способен связываться с антителами, которые связываются с аминокислотными участками антигена и обеспечивают его нейтрализующую активность.
Имеются различия в аффинности антител к антигену в разных пробах иммунного сывороточного класса. В среднем биологическая активность значительно повышается при повышении дозы антигена. Также, установлено, что введение различных антигенов вызывает различные реакции иммунитета.
| Т-клетки | В-клетки |
| Участвуют в развитии клеточного иммунитета. | Играют ведущую роль в иммунной реакции |
| Образуют специфические цитолизины. | Способны синтезировать и образуют иммуноглобулины. |
| Преимущественно развиваются в период дефицита иммуноглобулинов. | Синтезирование антител происходит после активации клетки. |
| В основном встречаются с антигеном в легких. | Имеются в слизистых областях. |
Из вышеперечисленной информации следует, что дифференцировка Т- и В-клеток в эффекторные клетки происходит в результате взаимодействия с антигеном и активации клеток. Следовательно, они играют важную роль в развитии иммунного ответа на проникновение патогенов или антигенов в организм.
Синтез и выделение антител
Антитела представляют собой гликопротеины, состоящие из двух цепей полипептидов — тяжелой и легкой цепи. Тяжелая цепь имеет большую молекулярную массу и состоит из в- и С-генов, которые кодируют переменную и постоянную области соответственно. Это позволяет антителу различать различные типы антигенов с высокой аффинностью и создавать специфические и стабильные связи.
В зависимости от типа антитела возникает различный характер иммунного ответа. Например, Иммуноглобулин G (IgG1) является основным классом антител, выраженным в крови человека. Он обладает высокой аффинностью к антигену и способен стабилизировать комплекс антиген-антитело. Синтез и выделение IgG1 обеспечивают гуморальный (экто-иммунного) иммунный ответ, который предотвращает дальнейшие атаки и цитолиз антигена.
Кроме того, иммунный ответ может включать синтез других классов и подклассов иммуно-глобулинов, таких как IgG4 и IgE. ИгГ4 имеет более низкую аффинность к антигену и слабо стабилизирует антиген-антитело комплекс. ИгЕ, с другой стороны, определяет иммунные реакции, способствует развитию аллергической реакции на антигены в слизистых оболочках. Они представляют особый интерес для определения и различения степени аллергии у пациентов различного возраста.
Синтез и выделение антител происходят в ответ на воздействие специфических антигенов, которые могут встречаться как одного, так и различных видов. В результате, иммунологическая память останется в организме, что обеспечит быстрый и эффективный ответ на повторное воздействие антигена в будущем.
Определение специфичности иммунного ответа
Специфичность иммунного ответа обеспечивается процессами рекомбинации генов и стабилизации иммуноглобулинов в процессах биосинтеза. В результате, введенный антиген распознается иммунной системой и вызывает активацию иммунного ответа.
Под воздействием антигена происходит активация клеток иммунной системы — В-лимфоцитов. В результате этой активации, клетки начинают размножаться, образуя клон иммунных клеток, которые специфически связываются с данной группой антигенов. Этот клон формируется благодаря процессам рекомбинации генов и имеет высокую гуморальную специфичность к антигенам, находящимся в организме.
В-лимфоциты различными способами участвуют в иммунологической реакции на антигены. Иммуноглобулины, содержащиеся на их мембранах, особенно в форме IgM и IgD, играют важную роль в процессах активации иммунного ответа на начальных стадиях инфекции.
В течение нескольких дней после введения антигена в организм, устанавливается гуморальный иммунный ответ. Возникают многочисленные реакции, в результате которых формируются антитела и иммунные комплексы.
После периода активации начинается процесс дифференцировки иммунных клеток, в результате которого формируется пул иммунных клеток, способных продуцировать гуморальный иммунный ответ. Таким образом, наиболее активными клонами B-лимфоцитов становятся те, чьи иммуноглобулины показывают наибольшую аффинность и соответствие к антигенам, введенным в организм.
Активация иммунного ответа связана с установлено зависимость от дозы и степени развития антигенной нагрузки. При низкой дозе введенного антигена в тканях организма различные клон B-лимфоцитов активируются в меньшей степени, что приводит к формированию иммунного ответа меньшей интенсивности.
При повышении дозы антигена происходит увеличение реакций иммунного ответа. Клоны B-лимфоцитов, с большей специфичностью к антигену, начинают доминировать, что приводит к более интенсивному образованию иммунных комплексов и антител.
| Подкласс иммуно-глобулинов | Функция |
|---|---|
| IgG1, IgG2, IgG3 | Активация комплемента, нейтрализация антител |
| IgG4 | Преимущественно находится в виде мономеров, слабая активность в активации комплемента |
| IgA | Защита слизистых оболочек, нейтрализация воздействия патогенов |
| IgM | Активация комплемента, первичная стадия ответа на антигены |
| IgD | Роль в процессах активации иммунного ответа |
Формирование иммунной памяти
В процессе первичного иммунного ответа формируется пул клеток с высокой специфичностью к введенному антигену. Однако, после резолюции инфекции некоторые из этих клеток остаются в организме в состоянии покоя – это называется памятью. Память представляет собой пул иммунных клеток, готовых к быстрой активации в случае повторного контакта с антигеном.
В случае повторного контакта с антигеном, память активируется значительно быстрее, и в результате развивается вторичный иммунный ответ. Клоны B-лимфоцитов, уже специфически связанные с данными антигенами, быстро начинают размножаться и продуцировать иммуноглобулины высокой специфичности. Вторичный ответ быстрее и более интенсивен, чем первичный.
Формирование иммунологической памяти
Во время иммунизации с антигеном происходит активация и размножение клеток с высокой аффинностью к этому антигену. У них есть способность связываться с антигеном и участвовать в иммунных реакциях. Количество таких клеток значительно возрастает по сравнению с их изначальным количеством.
Клетки памяти, содержащиеся в B-лимфоцитах, имеют легкие цепи разных аллотипов. Благодаря своей аффинности к антигену, они способны связываться с ним на мембранах эффекторных клеток и ингибировать процессы биосинтеза антител.
Таким образом, формирование иммунологической памяти обладает следующими особенностями:
- Образуются клетки памяти с высокой аффинностью к антигену.
- Количество клеток памяти увеличивается в соответствии с аффинностью.
- Клетки памяти содержатся в B-лимфоцитах.
- Клетки памяти способны связываться с антигеном на мембранах эффекторных клеток и ингибировать синтез антител.
- Имеются клетки памяти с разными аллотипами.
Одним из видов антител, участвующих в формировании иммунологической памяти, является IgG. IgG имеет четыре подтипа (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4) и находится в больших количествах в крови человека.
Синтез и стабилизация IgG1 и IgG3 осуществляется с участием комплемента, что указывалось ранее. Ингибирующее действие IgG1 и IgG3 проверялось путем надведения на мембрану эритроцитов разных аллотипов антител, реакция осуществлялась с использованием различных методик фиксации комплемента.
Формирование иммунологической памяти происходит в период инфекции и иммунизации. Она играет важную роль в развитии вторичного иммунного ответа и представляет собой биологическую систему, способную запоминать и распознавать специфические антигены.
0 Комментариев