Иммунитет

[Sasha Malich]

Здравствуйте,
Воздействию иммунитета подвергаются лишь бактерии,вирусы,растительным и животным клеткам,которые воспринимаются организмом как генетически чужие.
Какая будет реакция от иммунитета если в организм попадут в-ва Ме,которые не входят в состав организма ?
Будет ли иммунный ответ на них?

[olenellus]

Sasha Malich в сообщении #894818 писал(а):

в-ва Ме

Расшифруйте, пожалуйста.

Если речь идёт о приобретённом иммунитете, то, если упрощённо, он с большой вероятностью срабатывает на почти любые довольно крупные нетривиально структурированные молекулы, которых нет в организме. Обычно это белки. Есть очень важные исключения, связанные с процессом тренировки иммуной системы в онтогенезе. А именно, большая часть белков, синтезируемых в нервной системе, вызывает иммунный ответ своего же организма. Это касается также яичников и семменников, но тут я не уверен. Ответ на Ваш вопрос зависит от того, что такое в-ва Ме. Ответ может быть либо "нет", либо "кто его знает". Чтобы вызвать иммунный ответ, грубо говоря, агент должен либо связаться с одним из присутствующих в организме иммуноглобулином непосредственно, либо связаться с ним будучи уже связанным с одной из антиген-презентирующих молекул (комплекс гистосовместимости).

Дополнение: яичники, вроде бы, нормально обслуживаются системой приобретённого иммунитета. Семенники же изолированы от иммунной системы по причине позднего созревания спермы по сравнению с концом обучения иммунной системы.

[Sonic86]

(Оффтоп)

olenellus в сообщении #895303 писал(а):

Ответ на Ваш вопрос зависит от того, что такое в-ва Ме.

похоже, что это это "вещества металлы" (или не менее фейспалмные "вещества металлов")

[_hum_]

все не могу найти ответ на схожий вопрос: каков (в концептуальном плане) механизм отличия своих молекул от чужих?
правильно ли я понимаю, что вся информация о всех возможных "своих" белках-маркерах закодирована в главном комплексе гистосовместимости; в тимусе же из этого комлекса продуцируются конкретные белки и представляются новорожденным лейкоцитам с тем, чтобы отсеять те из них, которые "принимает свое за чужое"?

и если так, то получается, что приобретенный иммунитет - это просто усиленный и приведенный "в боеготовность" врожденный...

[olenellus]

Молекулы главного комплекса гистосовместимости (ГКГ) полиморфны в том смысле, что они отличаются у разных особей одного и того же вида. Но в них не закодирована информация в всех всевозможных своих белках. Молекулы ГКГ бывают двух типоа (класс I и класс II). Молекулы класса I сидят на поверхности всех клеток организма (не уверен насчёт нейронов). Молекулы класса II сидят на поверхности специализированных иммуных клеток (включая макрофаги) и нужны для передачи сигнала T-лимфоцитам.

Есть две основные группы клеток, обучающихся распознавать свой-чужой (у остальных есть только врождённые системы распознавания каких-нибудь бактериальных полисахаридов, например): T-лимфоциты и B-лимфоциты. T-лимфоциты распознают только эпитопы антигенов, связаных с молекулами ГКГ (причём, либо класса I, либо класса II, но это детали). В тимусе проходит следующий отбор. Т-клетки, не связывающиеся с молекулами ГКГ вообще, умирают. Те, кто выжил, отбираются по силе связи с пустыми ГКГ и ГКГ, содержащими свои пептиды. Если они связываются с ними слишком сильно, то такие клетки тоже умирают. B-клетки вырабатываются в костном мозге всю жизнь, и тоже проходят отбор на специфичность. Им не надо связываться с ГКГ, поэтому там отбор проще. Если антитело на поверхности незрелой B-клетки хоть с чем-нибудь связалось, такая клетка забраковывается.

Да, важная деталь. На поверхности B-клеток закреплены антитела. Антитела, хоть и закодированы изначально примерно десятком генов, получаются индивидуальными для каждой новой незрелой B-клетки. Достигается это перестройкой генома в соотвествующих местах и так называемой гипермутацией. Ещё РНК-редактирование там тоже используется. В итоге потенциально может получиться очень много разных антител, совсем не закодированных в исходном геноме. Вот по ним-то и идёт дальнейший отбор. На поверхности Т-клеток закреплены специальные так называемые рецепторы Т-клеток (TCR). Их производство идёт примерно по тому же сценарию. И по ним как раз и отбираются потом Т-клетки. Поэтому приобретённый иммунитет, это не усиленный врождённый, в том смысле, что его нет от рождения. Однако он врождёт в том смысле, что чтобы вообще был какой-то ответ, должны присустсвовать клекти с соответствующими антителами и TCR.

Да, ещё про молекулы ГКГ, и откуда там берутся пептиды от своих белков. ГКГ, как и все мембраносвязные белки, производятся на поверхности эндоплазматической сети, и выносятся потом (через аппарат Гольджи) на поверхность клетки. При этом они могут связать пептиды, встреченные внутри. Так происходит презентация своих пептидов. Кроме того, макрофаги и другие клетки, поедая всякий мусор, выносят его части на своих молекулах ГКГ (класса II). Это второй источник информации о своих пептидах. Кстати, точно так же Т-клетки узнают о присутствии чужеродных пептидов. Например, когда вирус заражает клетку, его пептиды точно так же выносятся на поверхность в ассоциации с молекулами ГКГ. Тут-то Т-клетки их и распознают.

[_hum_]

olenellus в сообщении #901472 писал(а):

Но в них не закодирована информация в всех всевозможных своих белках.

но закодирована ВСЯ СПЕЦИФИЧЕСКАЯ (по отношению к данной особи) информация о том, что в ДАННОМ организме будет считаться своим, а что чужим?

olenellus в сообщении #901472 писал(а):

B-клетки вырабатываются в костном мозге всю жизнь, и тоже проходят отбор на специфичность. Им не надо связываться с ГКГ, поэтому там отбор проще. Если антитело на поверхности незрелой B-клетки хоть с чем-нибудь связалось, такая клетка забраковывается.

что значит "с чем-то"? в данном месте выбраковки она может ни с чем не связаться, а в процессе поступления в кровоток начать взаимодействовать с какими-то тканями
(насколько я знаю, тимус и обладает той специфической чертой, что в нем случайным образом "генерируются" белки-мишени большинства тканей организма,что и позволяет отсеять "аутоимунные" лейкоциты)

olenellus в сообщении #901472 писал(а):

Поэтому приобретённый иммунитет, это не усиленный врождённый, в том смысле, что его нет от рождения.

ну как же нет: если я правильно понимаю, в каждый момент времени генерируются всевозможные варианты лейкоцитов, которые после отбора на аутоимунность (и вот тут вылазит врожденность!) поступают в организм. и если не встречают там специфичного для них антигена, то просто потиху со временем отмирают, в противном случае (например, при инфекции) они начинают активно множиться, увеличивать свою специфичность, образовывать клетки памяти и т.п. - то есть, фактически, во много раз приумножать ту защитную функцию, которая и так была (только представленная единственным лейкоцитом).

[olenellus]

_hum_ в сообщении #901533 писал(а):

но закодирована ВСЯ СПЕЦИФИЧЕСКАЯ (по отношению к данной особи) информация о том, что в ДАННОМ организме будет считаться своим, а что чужим?

Нет. Да и вообще, как Вы это себе представляете? Тут вопрос не только к несопоставимому количеству информации, содержащейся в эпитопах пептидов, составляющих молекулы ГКГ, с оным, содержащимся во всех белках организма, но и в механизме передачи этой информации от вновь мутировавшего белка к генам комплекса гистосовместимости (или от вновь приобретённого в результате кроссинговера). Информация о том, что будет считаться своим, закодирована как в этих молекулах, так и (в большей степени) в пептидах, связанных с ними. Эти пептиды получаются в результате работы внутренней кухни клеток тимуса, когда белки, составляющие клетку, отправляются на расщепление. Информация о белках, не экспрессирующихся в тимусе частично предоставляется прибывающими с перифирии в тимус макрофагами и дендритными клетками. Эти клетки дают на анализ материал из своего репертуара белков, а так же из репертуара белков, поглоченных ими ошмётков других клеток. Тем не менее, не все белки организма, с которымы в последствии имеет дело иммунная система, обнаруживаются в тимусе. Значит, существуют ещё какие-то дополнительные мехнизмы отбора. Они пока неизвестны (согласно моим, порядком устаревшим знаниям по иммунологии).

_hum_ в сообщении #901533 писал(а):

что значит "с чем-то"? в данном месте выбраковки она может ни с чем не связаться, а в процессе поступления в кровоток начать взаимодействовать с какими-то тканями

Во-первых, смотри выше. С В-клетками тоже не всё понятно, так как в костном мозгу, очевидно, представлены не все белки организма, с которыми придётся иметь дело иммунной системе. Здесь есть более убедительные доказательства того, что В-клетки дозревают в перефирических органах иммунной системы, увеличивая шанс встретиться с другими антигенами из своего организма. Во-вторых, с "чем-то" в буквальном смысле означает достаточно сильную для выработки внутриклеточного сигнала связь с чем угодно.

_hum_ в сообщении #901533 писал(а):

(насколько я знаю, тимус и обладает той специфической чертой, что в нем случайным образом "генерируются" белки-мишени большинства тканей организма,что и позволяет отсеять "аутоимунные" лейкоциты)

Во-первых, В-клетки не имеют отношения к тимусу. Там проходит тренеровка Т-клеток (поэтому они и Т — от слова тимус). Во-вторых, сами по себе клетки тимуса не генерируют все белки-мишени тканей организма (см. выше).

_hum_ в сообщении #901533 писал(а):

ну как же нет: если я правильно понимаю, в каждый момент времени генерируются всевозможные варианты лейкоцитов, которые после отбора на аутоимунность (и вот тут вылазит врожденность!) поступают в организм.

olenellus в сообщении #901472 писал(а):

Поэтому приобретённый иммунитет, это не усиленный врождённый, в том смысле, что его нет от рождения. Однако он врождёт в том смысле, что чтобы вообще был какой-то ответ, должны присустсвовать клекти с соответствующими антителами и TCR.

Не понимаю, в чём несогласие.

[_hum_]

olenellus в сообщении #902651 писал(а):

Нет. Да и вообще, как Вы это себе представляете? Тут вопрос не только к несопоставимому количеству информации, содержащейся в эпитопах пептидов, составляющих молекулы ГКГ, с оным, содержащимся во всех белках организма, но и в механизме передачи этой информации от вновь мутировавшего белка к генам комплекса гистосовместимости (или от вновь приобретённого в результате кроссинговера). Информация о том, что будет считаться своим, закодирована как в этих молекулах, так и (в большей степени) в пептидах, связанных с ними.

Да. Согласен.
Кстати, попутно вопрос - зачем природа выработала вообще механизм работы через ГКГ? Я не совсем понимаю, как он (будучи, как мы выяснили, не слишком специфичным) различает свои и, например, вирусные пептиды? Вот хорошее видео работы ГКС-1, в котором этот момент мне и непонятен:http://www.youtube.com/watch?v=VPvCekgPwRI

Цитата:

Эти пептиды получаются в результате работы внутренней кухни клеток тимуса, когда белки, составляющие клетку, отправляются на расщепление.

То есть, тимус умудряется выработать большинство встречающихся своих пептидов? А это разве не "очень-очень много"?

olenellus в сообщении #902651 писал(а):

Информация о белках, не экспрессирующихся в тимусе частично предоставляется прибывающими с перифирии в тимус макрофагами и дендритными клетками. Эти клетки дают на анализ материал из своего репертуара белков, а так же из репертуара белков, поглоченных ими ошмётков других клеток.

А у них откуда информация о том, какие белки из тех, что они переваривали, были "свои", а какие "чужие"?

olenellus в сообщении #902651 писал(а):

Тем не менее, не все белки организма, с которымы в последствии имеет дело иммунная система, обнаруживаются в тимусе.

Это точно?

olenellus в сообщении #902651 писал(а):

Не понимаю, в чём несогласие.

Ну, наверное, больше в терминологии. Я думал, что термин врожденный иммунитет - это аналог безусловного рефлекса (то есть, у всякого организма есть одинаковая ответная реакция на одну и ту же инфекцию), а приобретенный - условного (ну, типа, организм сам обучается по наблюдению за действием инфекции и реакции на нее со стороны организма). А на деле получается, что приобретенный не так уж сильно от врожденного отличается.

[olenellus]

_hum_ в сообщении #903193 писал(а):

Кстати, попутно вопрос - зачем природа выработала вообще механизм работы через ГКГ? Я не совсем понимаю, как он (будучи, как мы выяснили, не слишком специфичным) различает свои и, например, вирусные пептиды?

Молекулы ГКГ не различают свои и чужие пептиды. Они их связывают неспецифически. Это хорошо показано в видео. Определяют Т-клетки (на видео это Т-киллеры). По поводу того, почему этот комплекс гистосовместимости вообще эволюционно развился, кто ж его знает. Многие животные обходятся без него. И без такого приобретённого иммунитета, как у нас. Но в данной реализации он выполняет две важные функции: он позволяет увидеть, что творится внутри клеток, и он задействован в перепроверке тревоги и выдачи разрешающей команды на вызов тяжёлой артилерии. Поясню, что я имел в виду под вторым. Не на все антигены В-клетки сразу выстреливают антителами. Довольно часто, если это не клетка памяти, для активации В-клетке требуется и непосредственное узнавание антигена, и взаимодействие с активированным Т-хелпером. То есть сигнал о вторжении должен пройти по двум каналам из разных источников. В отличие от Т-киллеров, которые, распознав чужой пептид на молекуле ГКГ класса 1 на поверхности какой-то клетки, тут же её убивают, Т-хелперы распознают чужие пептиды на молекулах ГКГ класса 2 на поверхности макрофагов и дейндритных клеток. После этого такие Т-хелперы активируются и уходят в лимфатические сосуды, где образуют синапсы с активированными В-клетками, чтобы подтвердить наличие инфекции. Ну и попутно разпространяют химический сигнал тревоги для всего остального иммунитета. Итак, В-клетки видят врага непосредственно, но для начала работы часто нужно, чтобы Т-клетки увидели от них ещё и рожки да ножки. Видимо, такая система нужна для подавления ложных срабатываний.

_hum_ в сообщении #903193 писал(а):

А у них откуда информация о том, какие белки из тех, что они переваривали, были "свои", а какие "чужие"?

Нет. В этом и проблема. Насколько я знаю, вопрос до конца не решён. А В-клетки вообще через тимус не проходят.

_hum_ в сообщении #903193 писал(а):

А у них откуда информация о том, какие белки из тех, что они переваривали, были "свои", а какие "чужие"?

Ниоткуда. Есть только информация о том, какие белки были выработаны внутри, а какие были переварены: первые связываются с ГКГ-1, а вторые — с ГКГ-2. Ещё, вроде бы, макрофаги и дендритные клетки могут переваривать свои органеллы, а дендритные клетки могу перезаглатывать пептиды, выделяемые клетками других тканей, и выдавать их на ГКГ-2. Если в организме инфекция, то в этот момент будут отбираться бракованные лейкоциты. Т-клетки отбираются на самом начальном этапе развития, так что обычно это не проблема. Новые В-клетки же не будут узнавать антигены, соответствующие этой инфекции, но это не страшно, так как работают всё равно ранее полученные клетки, а после инфекции снова исчезнет ограничение по связи с этими антигенами.

_hum_ в сообщении #903193 писал(а):

Это точно?

Да. Тут, конечно, дело может быть в пределах измерений. Но даже если какой-то белок есть, но его очень мало, вряд ли он на что-либо повлияет. Есть там интересная система расслабления определённых механизмов репрессии генов. Считается, что за это ответственен ген AIRE. Его продукт взаимодействует с транскрипционной машиной тимусного эпителия так, что в небольших группах клеток эпителия начинают вырабатываться белки, характерные для других тканей. Но 1) не все, 2) и не в большом количестве.

[_hum_]

olenellus в сообщении #903379 писал(а):

_hum_ в сообщении #903193 писал(а):

Кстати, попутно вопрос - зачем природа выработала вообще механизм работы через ГКГ? Я не совсем понимаю, как он (будучи, как мы выяснили, не слишком специфичным) различает свои и, например, вирусные пептиды?

Молекулы ГКГ не различают свои и чужие пептиды. Они их связывают неспецифически. Это хорошо показано в видео.

Кхм... Обратите внимание - на видео, начиная с 3:27, мы видим, что пептиды "тестируются" комплексом, и "свои" через него проходят, а вот "чужие" (красным цветом на видео) захватываются и приводят к переконфигурации этого комплекса и "всплытию" к мембране клетки для презентации Т-лимфоцитам.
(По логике, если бы молекулярный комплекс ГКГ был неспецифичен, то он бы не был у разных людей разный).

olenellus в сообщении #903379 писал(а):

Не на все антигены В-клетки сразу выстреливают антителами. Довольно часто, если это не клетка памяти, для активации В-клетке требуется и непосредственное узнавание антигена, и взаимодействие с активированным Т-хелпером. То есть сигнал о вторжении должен пройти по двум каналам из разных источников.

То есть, происходит как бы косвенный отбор В-клеток на "свой"/"чужой" посредством механизма: Т-хелперы имеют информацию о своих пептидах из тимуса, и активируют только те B-клетки, которые заведомо не могут навредить своим тканям?

olenellus в сообщении #903379 писал(а):

Его продукт взаимодействует с транскрипционной машиной тимусного эпителия так, что в небольших группах клеток эпителия начинают вырабатываться белки, характерные для других тканей.

Но это же нужно очччень много времени, чтобы все варианты белков экспрессировать и представить Т-клеткам. Как же это у организма выходит сделать так быстро? (Судя по видео, они несколько кругов только проходят, и "готово" https://www.youtube.com/watch?v=9E_UxnC_L2o )