Современные представления об иммунитете и здоровье человека

Межфакультетский учебный курс МФК-13
«Современные представления
об иммунитете и здоровье человека»
Лекция 12
Итоги курса. Нерешенные проблемы
иммунологии
Сергей Артурович НЕДОСПАСОВ
27 ноября 2013 г.
Содержание курса
11 сентября – История. Иммунологическое распознавание. (С.А. Недоспасов)
18 сентября – Введение в иммунобиологию инфекций. (Ф.Ю.Гариб)
25 сентября – Иммунологическое распознавание (продолжение). Врожденный
иммунитет и его механизмы. (С.А. Недоспасов)
2 октября - Что такое приобретенный иммунитет. Когда и как мы его приобрели?
(Д.В. Купраш)
9 октября - Есть ли иммунная система у растений и грибов? (Ю.Т. Дьяков)
16 октября - Как можно «настроить» иммунную систему? Дизайн современных
вакцин. (Ф.Ю.Гариб)
23 октября - Иммунная толерантность, противоопухолевый иммунитет. (Д.В. Купраш)
30 октября - Иммунозависимые болезни: аллергия и аутоиммунитет. (Ф.Ю. Гариб)
6 ноября - Иммунобиология инфекций: «Война и Мир» с патогенами. Опасный
«шедевр природы» (Ф.Ю. Гариб)
13 ноября – Детские болезни. Мифы и правда о прививках. (А.П.Топтыгина)
20 ноября - Воспаление – друг и враг. (В.А. Черешнев)
27 ноября – Итоги курса. Нерешенные проблемы иммунологии. (С.А.Недоспасов)
Иммунитет
Способность организма
распознавать и удалять «чужое».
Мы и микробы
1.  Мы окружены миллионами микроорганизмов,
часть из них безвредны или даже полезны.
Другая часть – способны вызывать болезни
(патогенны).
2.  Микроорганизмы не ставят своей задачей
вызвать болезнь и убить нас – они просто
хотят в нас (на нас) жить. Наши органы,
ткани и клетки – ниши для микробов.
3.  Иммунная системы эволюционировала (и
продолжает эволюционировать, хотя
медленнее, чем микробы!) для того, чтобы
защитить нас от патогенных микробов.
Врожденный иммунитет
1.  Наиболее древняя ветвь иммунитета.
2.  В принципе, от каких-то патогенов способна
нас защитить сама.
3.  Врожденное распознавание запускает прямые
механизмы защиты, в т.ч. воспалительную
реакцию.
4.  Оно же (распознавание) передает сигнал на
активацию адаптивного иммунитета и
привлекает Т лимфоциты в участки
поражения.
Адаптивный иммунитет
1.  Возник 500 млн лет назад у организмов,
которые относятся к разделу sea food.
2.  Распознает по принципу «чужое в контексте
своего» (метафора - «незнакомое ожерелье
на знакомой шее»).
3.  «Контекст своего» – это совокупность
молекул Главного Комплекса Гистосовместимости (МНС), присутствующих на
поверхности наших клеток.
4.  Распознавание осуществляется Т
лимфоцитами двух главных типов.
Распознавание антигенов Т лимфоцитами
Т лимфоциты узнают пептиды (кусочки белков), в частности, вирусные.
Специальная машина в цитоплазме клетки «нарезает» белки на пептиды.
Пептид представляется (презентируется) на поверхности клетки в комплексе с
молекулой MHC укладываясь туда по специальным правилам
Именно такой комплекс узнается Т клеточным рецептором по принципу «чужое в
контексте своего». При этом Т клетка получает возможность «заглянуть внутрь».
Иммунитет
Способность организма
распознавать и удалять «чужое».
А также ЗАПОМИНАТЬ встречу с
патогеном!
Клональная селекция лимфоцитов
Из клетки-предшественника развивается
большое количество лимфоцитов,
каждый - со своей "случайной"
специфичностью
Клональная селекция лимфоцитов
Из клетки-предшественника развивается
большое количество лимфоцитов,
каждый - со своей "случайной"
специфичностью
Аутореактивные
лимфоциты
удаляются в
процессе
клональной
селекции
Клональная селекция лимфоцитов
Из клетки-предшественника развивается
большое количество лимфоцитов,
каждый - со своей "случайной"
специфичностью
Аутореактивные
лимфоциты
удаляются в
процессе
клональной
селекции
Лимфоциты,
специфичные к
чужеродным
антигенам,
активируются,
пролиферируют и
дифференцируются
Антиген-распознающие рецепторы лимфоцитов
(структурная схема)
H
L
H
Антиген-связывающая
L
вариабельная часть
(Fab фрагмент) распознавание
антигена
Константная часть
(Fc фрагмент) эффекторные функции
В-клеточный рецептор
(B-cell receptor, BCR)
α
β
T-клеточный рецептор
(T-cell receptor, TCR)
Антиген-распознающие рецепторы лимфоцитов
(структурная схема)
H
L
Антитело
H
Антиген-связывающая
L
вариабельная часть
(Fab фрагмент) распознавание
антигена
Константная часть
(Fc фрагмент) эффекторные функции
α
β
T-клеточный рецептор
(T-cell receptor, TCR)
Клональная селекция
Строго говоря, клональноселекционная теория М.Бёрнета
справедлива только для Т клеток:
у В лимфоцитов значительный вклад
вносит гипермутагенез, происходящий
в лимфоидных органах
Иммунобиологические аспекты
создания Евы из ребра Адама
1.  Ребро – кроветворный орган. Были перенесены стволовые
клетки.
2.  Вторая Х хромосома Евы была получена дупликацией Х
хромосомы Адама.
3.  Оба организма имели бы идентичный МНС (главный
комплекс гистосовместимости).
4.  Кровь Адама можно было бы переливать Еве и наоборот.
5.  Почки Евы можно было бы пересаживать Адаму, не
используя иммуносупрессанты. А наоборот?
6.  Из-за отсутствия нормального процесса родов им было
труднее выжить после попадания на грешную землю.
7.  Из-за отсутствия прививок от «детских болезней» большей
части их потомства было суждено погибнуть.
Нерешенные проблемы иммунологии: ВИЧ
1. 
Главные достижения последних лет –
высокоэффективная лекарственная терапия и
получение нейтрализующих антител широкой
специфичности (с ними возможна серотерапия).
2. 
Комбинация этих двух подходов сможет долгие
годы удерживать виремию на минимальном уровне,
но без Т клеточной вакцины полностью удалить
вирус из организма не удастся.
3. 
Ни в коем случае не следует ожидать, что проблема
будет полностью решена в течение вашей жизни –
будьте благоразумны!
Нерешенные проблемы иммунологии: ТБ
1. 
Микобактерии очень сложно и хитро устроены и
обходят многие механизмы иммунной защиты. Они
способны жить в фагосомах макрофагов!
2. 
Единственная существующая вакцина – прививка в
младенчестве с помощью BCG (аттенюированный
штамм M.bovis), которая частично защищает от
детского туберкулеза, но не эффективна для
взрослых (при этом мешает пользоваться тестами!).
3. 
Особую угрозу представляют штаммы М.tuberculosis
с множественной лекарственной устойчивостью.
4. 
Попав один раз в тюрьму, вы с большой
вероятностью выйдете оттуда, неся в себе один из
таких штаммов.
Нерешенные проблемы иммунологии: рак
1. 
Важно различать профилактические и
терапевтические раковые вакцины!
2. 
Универсальные терапевтические вакцины вряд ли
возможны.
3. 
Профилактические вакцины работают только против
некоторых видов рака вирусной этиологии (т.е. по
сути это – профилактическая прививка против
вирусного заболевания). Их терапевтический
потенциал неизвестен.
4. 
Скорее всего, профилактические вакцины будут
применяться против раков генетической природы,
связанных с конкретными мутациями.
Общие нерешенные проблемы иммунологии
1. 
Наилучший иммунный ответ – на живые вакцины.
Но они опасны.
2. 
Различные синтетические и рекомбинантные вакцины
безопасны, но часто малоэффективны (исключения
– вакцина против гепатита В).
3. 
Без адъювантов неживые вакцины практически не
работают. Но какие адъюванты оптимальны для
конкретной вакцины – не ясно. Пока накапливаются
эмпирические знания.
Нерешенные проблемы иммунологии:
аутоиммунные заболевания
1.  Аутоагрессия заложена в сам механизм
адаптивного иммунитета. Полностью
исключить аутоиммунитет принципиально
нельзя.
2.  Несмотря на обширные знания о механизмах,
универсальной терапии нет.
3.  Терапия, основанная на блокировке
медиаторов явилась огромным шагом
вперед, но не вылечивает (только лечит).
Нерешенные проблемы иммунологии:
микробиота
1. 
Состав микробиоты способен предопределять не
только предрасположенность к заболеваниям, но и
ответ на терапию!
2. 
Механизмы взаимодействия микробиоты и хозяина –
иммунные.
3. 
Как научиться этим манипулировать – вопрос
будущего. Применение антибиотиков должно быть
ограничено!
Нерешенные проблемы иммунологии:
Эпигенетика
Многие негенетические механизмы
заболеваний, в тч аутоиммунных и
раковых, до конца не поняты.
Что вы должны усвоить из этого курса в
практическом плане?
1.  Иммунная система человека – мощная крепость
против патогенов. Но ее возможности не
безграничны.
2.  Вы должны вынести из курса рекомендации по
поводу своего здоровья и здоровья ваших детей!
3.  Особое внимание - на факторы риска: курение,
пирсинг, беспорядочные связи, непродуманные
поездки в экзотические страны и тд.
4.  Вы должны научиться распознавать неработающие
«лекарства» и просвещать своих родных и близких.
Благодарности
1.  Александру Александровичу Ярилину.
2.  Руслану Меджитову.
3.  Коллегам по этому проекту: Ф.Ю. Гарибу,
Д.В. Купрашу, Ю.Т. Дьякову, А.П.
Топтыгиной, В.А. Черешневу.
4.  Неизвестному художнику кафедры
иммунологии – Даше.