МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГАОУ ВО "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ФГАОУ ВО "Новосибирский национальный
исследовательский государственный университет"
Факультет естественных наук
УТВЕРЖДАЮ
Декан ФЕН НГУ, профессор
_______________Резников В.А.
«29» августа 2014 г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
ФГАОУ ВО "Новосибирский национальный
исследовательский государственный университет"
Факультет естественных наук
УТВЕРЖДАЮ
Декан ФЕН НГУ, профессор
_______________Резников В.А.
«29» августа 2014 г.
Рабочая программа дисциплины
«Иммунология»
Направление подготовки бакалавриата
Биология
020400
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очная
Новосибирск, 2014
Аннотация рабочей программы
Дисциплина «Иммунология» является базовой частью ООП по направлению
подготовки «Биология». Дисциплина реализуется на факультете естественных наук
Национального исследовательского университета Новосибирский государственный
университет кафедрой цитологии и генетики ФЕН НГУ.
Содержание дисциплины охватывает вводный круг вопросов по основным
проблемам иммунологии и иммуногенетики.
Дисциплина нацелена на формирование общекультурных компетенций ОК-3,
профессиональных компетенций ПК-3, ПК-4, ПК-6, ПК-8 выпускника.
Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации
учебного процесса: 30 ч. лекции, 30 ч. СРС, 12 ч. текущего контроля.
Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий
контроль успеваемости в форме еженедельных опросов перед лекциями и рубежный
контроль в форме дифференцированного зачета.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72
академических часа.
1. Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины: освоения дисциплины является формирование у
обучающихся
современных
представлений
о
механизмах
иммунологического
распознавания, принципах иммунологических методов, применяющихся в настоящее время
во всех областях и направлениях естественных наук.
Задачи, реализуемые в процессе изучения курса:

Изучить физиологическую компоненту иммунологического распознавания (клетки,
ткани и органы иммунной системы);
 Подробно изучить особенности иммунной системы как одной из интегрирующих систем
гомеостаза; специфические механизмы иммунного распознавания (структура
антигенраспознающих рецепторов Т- и В-лимфоцитов, генерация репертуара этих
рецепторов, гены антигенраспознающих рецепторов Т- и В-лимфоцитов);
 Изучить главный комплекс гистосовместимости тканей, его роль в индукции и развитии
иммунных реакций; все типы иммунологической гиперчувствительности ( аллергия,
анафилактические реакции, болезни иммунных комплексов и т.д);
 Изучить различные методы лечения иммунопатологий, злокачественных опухолей и др.
заболеваний.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
знать:
 все о природе антигенов, механизмах их распознавания клетками иммунной системы,
процессинге антигенов в клетках и представлении их иммунокомпетентным клеткам,
механизмах генерации беспрецедентного разнообразия антигенраспознающих рецепторов
Т- и В-лимфоцитов, механизмах возникновения аллергических реакций и способах их
подавления;
уметь:
 применить полученные иммунологические знания в научных исследованиях, при
выполнении дипломных работ, в практической медицине – для профилактики,
диагностики различных заболеваний, оценки прогноза и лечения;
владеть:

категориями и понятиями, применяемыми в иммунологических исследованиях;
 новейшими представленим о структуре и функциях иммунной системы, особенностях ее
функционирования, методах обнаружения и количественного определения антигенов и
применения их в научных исследованиях и в практической медицине.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
Данная дисциплина входит в профильную часть профессионального цикла ООП по
направлению подготовки «Биология», профили «Генетика», «Биология клетки». При
обучении у студентов формируются представления о генетических механизмах
иммунологических процессов, взаимодействии различных клеток в индукции, развитии
и купировании иммунных реакций, молекулярно-генетические процессы в них, связи
факторов неспецифической резистентности с реакциями приобретенного иммунитета.
Дисциплина «Спецсеминар по иммуногенетике» опирается на следующие дисциплины
данной ООП:
 Клеточная биология (структурная организация клеточных процессов),
 Молекулярная биология (молекулярные механизмы реализации генетической
информации, образования антител),
 Физиология (явление иммунитета),
 Генетика (общие закономерности наследования).
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
«Введение в биологию»:
Общекультурные компетенции:






приобретает новые знания и формирует суждения по научным, социальным и другим
проблемам, используя современные образовательные и информационные технологии
(ОК-3);
Профессиональные компетенции:
демонстрирует знание принципов структурной и функциональной организации
биологических объектов и механизмов гомеостатической регуляции; применяет
основные физиологические методы анализа и оценки состояния живых систем (ПК3);
демонстрирует знание принципов клеточной организации биологических объектов,
биофизических и биохимических основ, мембранных процессов и молекулярных
механизмов жизнедеятельности (ПК-4);
демонстрирует базовые представления об основных закономерностях и современных
достижениях генетики, о геномике, протеомике (ПК-6);
имеет
базовые
представления
о
закономерностях
воспроизведения
и
индивидуального развития биологических объектов; использует методы получения и
работы с эмбриональными объектами (ПК-8);
4. Структура и содержание дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа. Структура
дисциплины: лекции — 30 ч. и 30 ч. самостоятельной работы, 12 ч. контроля.
№
п/п
Раздел дисциплины
С
е
м
е
с
т
р
Н
Виды учебной работы,
е
д включая самостоятельную
работу студентов и
е
трудоемкость
л
Формы текущего
(в часах)
я
контроля успеваемости
(по неделям семестра)
Л
С
К
с
Форма промежуточной
аб
ам он
е Л
аттестации
м
ор
ос
тр
За
(по семестрам)
е ек
.
т.
.
че
с ци ра ра ра
т
т я
бо
бо
бо
р
та
та
та
а
1
Введение. Врожденный иммунитет
6
2
2
1
2
Антигены
Антитела
Антигенраспознающие рецепторы Ти В-лимфоцитов
6
2
2
2
1
6
6
2
2
2
МНС-комплекс, процессинг и
прецентация антигенов
Клетки и органы иммунной системы
Индукция и регуляция
иммунного ответа
Цитокины
Типы гиперчувствительности
Толерантность
Аутоиммунитет и аутоиммунные
заболевания
6
3
3
1
6
6
3
3
3
3
1
1
6
6
6
6
3
2
2
3
3
2
2
3
1
1
1
1
Противоопухолевый и
противоинфекционный иммунитет
Итого по курсу
6
3
3
1
30
30
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
1
72
Диф.зачет
Содержание тематических разделов
Раздел 1. Иммунная система.
Тема 1.Введение. Врожденный иммунитет.
Иммунологи - Нобелевские лауреаты. Предмет и методы иммунологии. Определение
иммунитета. Иммунологическая реактивность и неспецифические факторы резистентности.
Анатомические, физиологические барьеры. Воспаление. Гуморальные и клеточные факторы
неспецифической резистентности. Взаимодействие врожденного и приобретенного
иммунитета.
Тема 2.Антигены.
Химическая природа. Роль первичной, вторичной и третичной структур в
формировании антигенных свойств белков. Эпитопы. Гаптены. Конъюгированные антигены.
Протоантигены. Проникновение антигенов в организм. Феномен конкуренции антигенов.
Антигенная мимикрия. Персистенция антигенов. Аллергены. Чужеродность антигенов.
Проблема «своего» и «чужого» в иммунологии.
Тема 3.Антитела.
Специфичность и гетерогенность антител. Иммуноглобулины как
антигенраспознающие
рецепторы
В-имфоцитов.Тяжелые
и
легкие
цепи
иммуноглобулинов.Вариабельные и константные области. Роль шарнирного участка в
функционировании иммуноглобулинов. Изотипы. Аллотипы. Идиотипы. Моноклональные
антитела. Различия в строении и функциях иммуноглобулинов разных классов (IgG, IgM,
IgD, IgA, IgE). Генетический контроль экспрессии IgE. Динамика иммунного ответа.
Первичный и вторичный иммунный ответ. Иммунологическая память Функции
антител..Моноклональные антитела. Методы полученияя. Применение. Каталитические
антитела. Гены иммуноглобулинов, организация и особенности экспрессии. Три семейства
генов иммуноглобулинов (H, L
и L ). V, J, D-сегменты, кодирующие V-домены
иммуноглобулинов. Перестройка и эксперессия генов H и L-цепей. Механизм класспереключения. Аллельное исключение. Механизмы генерации разнообразия паратопов
иммуноглобулинов.
Тема 4. Антигенраспознающие рецепторы В- и Т-лимфоцитов.
Сходства и различия. Структура рецепторов. СD3-комплекс. Сигнальная трансдукция
в В- и Т-лимфоцитах. Механизмы генерации репертуара В- и Т-клеточных
антигенраспознающих рецепторов.
Тема 5. МНС-комплекс, процессинг и прецентация антигенов.
Главный комплекс гистосовместимости (major histocompatibility complex - MHC). Гены II, II
и III классов. Строение и функции молекул разных классов MHC. Особенности
полиморфизма генов тканевой совместимости. Функции МНС. Роль антигенов MHC в
иммунном распознавании. Процессинг и презентация антигенов. MHC-рестрикция. Законы
трансплантации тканей и исключения из них. Забарьерные или привилегированные органы и
ткани. Реакция «трансплантат против хозяина». Трансплантация органов и тканей у
человека. Плод как аллогенный трансплантат. Иммунологические аспекты репродукции.
Связь гаплотипов MHC с заболеваниями
Тема 6. Клетки и органы иммунной системы.
Организация иммунной системы. Центральные и периферические органы иммунной
системы. Т- и В-клеточные системы иммунитета. Субпопуляции Т-лимфоцитов. Функции
макрофагов. Филогенез и онтогенез иммунной системы. Доиммунологические формы
распознавания «чужого». Система резистентности беспозвоночных. Причины появления
антиген-распознающей системы позвоночных. Эволюционные аспекты иммунитета.
Раздел 2. Индукция и регуляция в иммунной системе.
Цель: обучающийся должен овладеть знаниями о принципах индукции иммунного
ответа и механизмах его регуляции; изучить главный комплекс гистосовместимости тканей,
его роль в индукции и развитии иммунных реакций; все типы иммунологической
гиперчувствительности ( аллергия, анафилактические реакции, болезни иммунных
комплексов и т.д); изучить различные методы лечения иммунопатологий, злокачественных
опухолей и др. заболеваний.
Тема 7. Индукция и регуляция иммунного ответа.
Взаимодействие клеток в развитии иммунного ответа. Схемы антителогенеза и
цитотоксических реакций. Субпопуляции Т-лимфоцитов, их цитокиновый профиль, роль в
определении характера иммунной реакции. Идиотип-антиидиотипические взаимодействия
как основа иммунной регуляции. . Взаимоотношения и взаиморегуляция нейро-эндокринной
и иммунной систем. Патологии, связанные с нарушением регуляции иммунного ответа.
Синдром хронической усталости как иммунопатология.
Тема 8. Цитокины.
Семейство цитокинов и их рецепторов. Цитокиновая сеть. Общие свойства
цитокинов. Аутокринный, паракринный и эндокринный эффекты Синергизм, антагонизм и
плейотропизм в действии цитокинов. Роль цитокинов в воспалении. Использование
цтокинов для коррекции поражений иммунной системы, для лечения инфекционных
заболеваний и злокачетвенных опухолей. Хемокины. Роль рецепторов хемокинов в
патогенезе СПИДа.
Тема 9.Типы гиперчувствительности.
Классификация. Механизмы развития гиперчувствительности каждого типа.
Аллергия. Анафилаксия. История открытия гиперчувствительности. Роль экологических
факторов вразвитии аллергических реакций. Медиаторы аллергического воспаления.
Методы специфического лечения аллергии.
Тема 10.Толерантность.
История открытия толерантности. Естественная и искусственная толерантность. Роль
тимуса в развитии толерантности. Механизмы центральной и периферической
толерантности. Оральная толерантность, ее применение для лечения аутоиммунных и
аллергических заболеваний. Условия индукции и отмены толерантности. Низкодозовая
толерантность и иммунологический паралич. Механизмы естественной и приобретенной
толерантности.
Тема 11. Аутоиммунитет и аутоиммунные заболевания.
Аутоиммунитет как нормальная составляющая иммунного ответа. Причины
возникновения аутоиммунных заболеваний (АИЗ). Орагноспецифические и системные АИЗ
Моделирование АИЗ на животных. Роль вирусных инфекций в патогенезе АИЗ. Ассоциация
АИЗ с гаплотипом МНС. Новейшие иммунологические методы лечения АИЗ
Тема 12. Противоопухолевый и противоинфекционный иммунитет.
Эффекторные механизмы противоопухолевого иммунитета. Опухолеспецифические
антигены, их иммунологические и биологические характеристики. Онкогены, белки
онкогенов. Иммуногенетические аспекты инвазии и метастазирования злокачественных
опухолей. Гипотеза иммунологического надзора за опухолевыми клетками, аргументы «за»
и «против».Иммунологическое усиление роста опухолей. Иммунотерапия злокачественных
опухолей. Эффекторные механизмы противовирусного иммунитета. Особенности
взаимодействия вирусов с иммунной системой (вирусы иммунодефицита человека,
геморрагических лихорадок Марбург, Ласса, Эбола , гепатитов). Иммунологические
аспекты СПИДа. Проблемы вакцинации при вирусных заболеваниях. Антиидиотипические
вакцины.
5. Образовательные технологии
Используется традиционная система лекций и самостоятельной работы студентов. Текущий
контроль осуществляется контрольными вопросами перед каждой лекцией. Промежуточный
контроль- дифференцированный зачет.
6.
Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации
по итогам освоения дисциплины
Контрольные вопросы и задания
1.
Предмет и методы иммунологии. Определение иммунитета.
2.
Иммунологическая реактивность и неспецифические факторы резистентности.
3.
Анатомические, физиологические барьеры.
4.
Гуморальные и клеточные факторы неспецифической резистентности.
5.
Взаимодействие врожденного и приобретенного иммунитета.
6.
Химическая природа антигена.
7.
Роль первичной, вторичной и третичной структур в формировании антигенных
свойств белков.
8.
Эпитопы. Гаптены. Конъюгированные антигены. Протоантигены.
9.
Проникновение антигенов в организм.
10.
Феномен конкуренции антигенов.
11.
Антигенная мимикрия.
12.
Персистенция антигенов.
13.
Аллергены. Чужеродность антигенов.
14.
Проблема «своего» и «чужого» в иммунологии.
15.
Антитела, их специфичность и гетерогенность.
16.
Иммуноглобулины.
17.
Тяжелые и легкие цепи иммуноглобулинов.
18.
Вариабельные и константные области.
19.
Роль шарнирного участка в функционировании иммуноглобулинов.
20.
Изотипы. Аллотипы. Идиотипы.
21.
Моноклональные антитела.
22.
Различия в строении и функциях иммуноглобулинов разных классов.
23.
Генетический контроль экспрессии IgE.
24.
Динамика иммунного ответа. Первичный и вторичный иммунный ответ.
Иммунологическая память.
25.
Функции антител. Моноклональные антитела. Методы полученияя. Применение.
26.
Каталитические антитела.
27.
Три семейства генов иммуноглобулинов (H, L и L ).
28.
Аллельное исключение. Механизмы генерации разнообразия паратопов
иммуноглобулинов.
29.
Рецепторы В- и Т-лимфоцитов - сходства и различия. Структура рецепторов.
30.
СD3-комплекс.
31.
Сигнальная трансдукция в В- и Т-лимфоцитах.
32.
Механизмы генерации репертуара В- и Т-клеточных антигенраспознающих
рецепторов.
33.
Главный комплекс гистосовместимости (MHC).
34.
Гены II, II и III классов.
35.
Строение и функции молекул разных классов MHC.
36.
Особенности полиморфизма генов тканевой совместимости.
37.
Функции МНС.
38.
Роль антигенов MHC в иммунном распознавании.
39.
Процессинг и презентация антигенов.
40.
MHC-рестрикция.
41.
Законы трансплантации тканей и исключения из них.
42.
Забарьерные или привилегированные органы и ткани.
43.
Реакция «трансплантат против хозяина». Трансплантация органов и тканей у
человека.
44.
Плод как аллогенный трансплантат.
45.
Иммунологические аспекты репродукции.
46.
Связь гаплотипов MHC с заболеваниями.
47.
Организация иммунной системы.
48.
Центральные и периферические органы иммунной системы.
49.
Т- и В-клеточные системы иммунитета.
50.
Субпопуляции Т-лимфоцитов.
51.
Функции макрофагов.
52.
Филогенез и онтогенез иммунной системы.
53.
Доиммунологические формы распознавания «чужого».
54.
Система резистентности беспозвоночных.
55.
Причины появления антиген-распознающей системы позвоночных.
56.
Эволюционные аспекты иммунитета.
57.
Взаимодействие клеток в развитии иммунного ответа.
58.
Схемы антителогенеза и цитотоксических реакций.
59.
Субпопуляции Т-лимфоцитов, их цитокиновый профиль
60.
Идиотип-антиидиотипические взаимодействия как основа иммунной регуляции.
61.
Взаимоотношения и взаиморегуляция нейро-эндокринной и иммунной систем.
62.
Патологии, связанные с нарушением регуляции иммунного ответа.
63.
Синдром хронической усталости как иммунопатология.
64.
Семейство цитокинов и их рецепторов.
65.
Цитокиновая сеть.
66.
Общие свойства цитокинов.
67.
Аутокринный, паракринный и эндокринный эффекты.
68.
Синергизм, антагонизм и плейотропизм в действии цитокинов.
69.
Роль цитокинов в воспалении.
70.
Использование цитокинов.
71.
Хемокины. Роль рецепторов хемокинов в патогенезе СПИДа.
72.
Классификация типов гиперчувствительности. Механизмы развития каждого типа.
73.
Аллергия. Анафилаксия.
74.
Роль экологических факторов в развитии аллергических реакций.
75.
Медиаторы аллергического воспаления.
76.
Методы специфического лечения аллергии.
77.
История открытия толерантности.
78.
Естественная и искусственная толерантность.
79.
Роль тимуса в развитии толерантности.
80.
Механизмы центральной и периферической толерантности.
81.
Оральная толерантность, ее применение для лечения аутоиммунных и аллергических
заболеваний.
82.
Условия индукции и отмены толерантности.
83.
Низкодозовая толерантность и иммунологический паралич.
84.
Механизмы естественной и приобретенной толерантности.
85.
Аутоиммунитет как нормальная составляющая иммунного ответа.
86.
Причины возникновения аутоиммунных заболеваний (АИЗ).
87.
Орагноспецифические и системные АИЗ.
88.
Моделирование АИЗ на животных.
89.
Роль вирусных инфекций в патогенезе АИЗ.
90.
Новейшие иммунологические методы лечения АИЗ.
91.
Эффекторные механизмы противоопухолевого иммунитета.
92.
Опухолеспецифические антигены, их характеристики.
93.
Онкогены, белки онкогенов.
94.
Иммуногенетические аспекты инвазии и метастазирования злокачественных
опухолей. Гипотеза иммунологического надзора за опухолевыми клетками.
95.
Иммунологическое усиление роста опухолей.
96.
Иммунотерапия злокачественных опухолей.
97.
Эффекторные
механизмы
противовирусного
иммунитета.
Особенности
взаимодействия вирусов с иммунной системой.
98.
Иммунологические аспекты СПИДа.
99.
Проблемы вакцинации при вирусных заболеваниях. Антиидиотипические вакцины.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:





Попова Н.А. Иммунология. Учебное пособие.Часть 1,1999 год и часть 2, 2000 год.
НГУ. Новосибирск. 234 с.
Попова Н.А. Иммунология в картинках. Новосибирск.НГУ.1996.
И. Ройт, Дж. Бростофф, Д.Мейл. Иммунология. Москва.. Мир. 2002 год. 582 с.
Хаитов Р.М. , Игнатьева Г.А. СПИД. Москва.1992.
Р. Хьюз. Гликопротеины. Москва. Мир. 1989.
б) дополнительная литература:
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
 Ноутбук, медиа-проектор, экран.
 Программное обеспечение для демонстрации слайд-презентаций.
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом
рекомендаций ПРООП ВПО по направлению «020400 Биология», а также в соответствии с
Образовательным стандартом высшего профессионального образования, принятом в
Федеральном государственном образовательном бюджетном учреждении высшего
профессионального образования Новосибирский государственный университет.
Авторы:
Попова Нэлли Александровна,
канд. биол. наук, профессор КЦГ ФЕН НГУ,
с.н.с. ИЦиГ СО РАН
Программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры цитологии и генетики ФЕН НГУ
от « 29_» августа 2014 года, протокол № _4___
Секретарь кафедры к.б.н. ______________________ А.Д. Брошков