Лекция 4

МОДУЛЬ «КРОВЬ».

СИНТЕЗ АНТИТЕЛ (продолжение).

Кроме гуморального иммунитета в организме имеется ещё и клеточный иммунитет.

Иммунные клетки:

1. Т-лимфоциты или тимусные лимфоциты – это служебные клетки иммунной системы, распознающие клеточные антигены (АГ).

2. В-лимфоциты или периферические лимфоциты отвечают за синтез антител (иммуноглобулинов). Для того, чтобы В-лимфоциты начали синтезировать антитела, в дело должны вступить макрофаги (они первыми начинают гидролиз)!  

Клеточными АГ, которые распознают Т-лимфоциты являются МНС (главный комплекс гистосовместимости), их основная задача:

- Определение клеток собственного организма.

- Отторжение чужеродных клеток.

Рекомендуемые материалы

Всего имеется 2 таких комплекса МНС:

1. МНС I класса – это гликопротеин, мМасса 345 кДальтон, в его составе несколько доменов:

- С-концевой домен располагается в цитоплазме.

- Второй домен пронизывает мембрану насквозь, он короткий и очень гидрофобный.

Такие домены (белки) присутствуют на поверхности всех соматических клеток, обладающих ядром – этих белков 1% из 100. Каждая клетка содержит примерно 500 тысяч штук таких доменов.

На поверхности мембраны белок образует комплекс с белком b2-микроглобулином. И b2-микроглобулин и домен имеют гомологию с иммуноглобулином. Локусы или гены, кодирующие этот белок (МНС I), локализованы в шестой хромосоме, и эти гены характеризуются высоким полиморфизмом популяции. В целом, у популяции людей вариантов последовательностей очень много, но у каждого отдельно взятого человека может быть только 2 варианта этих белков.     

2. МНС II класса – это трансмембранный гликопротеин, но состоит из двух полипептидных цепей: a- и b-цепи. Альва-цепь = 34 кДальтона, В = 28 кДальтона; эти иммунноглобулиновые комплексы и домены имеют гомологию с иммуноглобулином. МНС II класса локализован только на В-лимфоцитах и макрофагах. Именно этот МНС II класса нужен для правильной настройки иммунной реакции. Т-лимфоциты на своей поверхности содержат специальный рецептор для распознавания этих антигенов. В составе рецептора 5 полипептидных цепей:

- a-цепь = 40 кДальтон.

- b-цепь = 50 кДальтон.

- Гамма-цепь = 25 кДальтон.

- Дельта-цепь и эпсиллон-цепь по 20 кДальтон.

Комплекс a-цепь и b-цепь – это и есть антигенный рецептор.

Механизм цитотоксического действия.

Молекулы МНС I класса образуют на поверхности инфицированных вирусом клеток комплекс, который служит сигналом для Т-лимфоцитов. Молекулы МНС II класса служат сигналом для клеток Т-хелперов. Только при наличие Т-хелперов будет реализоваться распознавание клеток. При иммуннодефиците и инфекции ретровирусов HIV, поражаются Т-хелперы и иммунная реакция не развивается.   

СИСТЕМА КОМПЛЕМЕНТА.

Эта система дополняет действие антител, направленное на уничтожение чужеродных клеток и таким образом происходит их лизис (разрушение). В состав системы входят 20 различных белков. Из них 9 белков главные и обозначаются буквой С1, С2, С3… С9; факторы В и Д. Остальные белки очень мелкие (иногда пептиды) – это регуляторные или настроечные белки. Все эти белки растворимы, циркулируют в крови и тканевой жидкости, мМасса от 24 до 400 кДальтон. Всегда в крови находятся в неактивном состоянии, активируются только при появлении инфекции. Пути активации системы комплемента:    

1. Классический путь запускается иммуноглобулинами М и G.

2. Альтернативный путь – для его активации необходимы фрагменты клеточной стенки бактерии.

Отличия путей активации (результат всегда будет один!).

1. Классический путь. Иммуноглобулины взаимодействуют с антигеном и с белком С1 системы комплемента. Белок С1 содержит 6 полипептидных цепей, имеет коллагено-подобный хвост (закрученный) и глобулярные головки (к ним присоединится иммуноглобулин G). При этом образуется активированный белок С1, который приводит к тому, что 2 белка, входящие в систему комплемента С2 и С4 образуют комплекс. Этот агрегат или комплекс обладает активностью и становится ферментом С3конвертазным (С3–С3b). С3-С3b соединяется с фрагментом С3, 4, 3b и далее превращается в С5-С5b. К С5-С5b присоединяются все остальные белки: С6, С7, С8 и С9. В результате образуется литический комплекс. Между литическими каналами образуются каналы по которым может проникать жидкость, что приведёт к разрушению клетки (разрыв мембраны). Компоненты с С1 по С4 – это ранние компоненты, а с С5 – это поздние или конечные компоненты.

2. Альтернативный путь. Для образования литического комплекса необходима активация компонента С3 фактором В, который образует комплекс С3b,В – на этот комплекс действует фактор Д, в результате чего образуется комплекс С3b,Вb. Если фрагментов (С3b)nВb будет много, то эта полимерная форма и будет являться С5конвертазой (аналогом активации классического пути). Белки С3, С4 и С5 способны взаимодействовать с тучными клетками.

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ.

Мембрана имеет толщину 6 нм, на 49% состоит из белков, на 44% из липидов, остальное - углеводы. В самом эритроците на сухое вещество эритроцита приходится 95% на гемоглобин! Ионный состав обычный, имеется 2,3-дифосфоглицерат. Эритроциты работают как осмометры и в силу этого возможен гемолиз (если среда содержит не достаточно соли).

Главные биохимические особенности:

1. Полное отсутствие внутриклеточных органелл, которое приводит к отсутствию практически всех синтетических реакций. Функционируют в эритроциты только те белки, которые образовались на стадии ретикулоцитов костного мозга. Из синтеза возможен только синтез простых липидов.

2. В составе эритроцитов обнаружено около 100 ферментов (все растворимые!), но в целом клетка характеризуется низкой метаболической активностью.

3. Основным источником энергии для эритроцитов является процесс гликолиза. 10% используется глюкозы используется в реакциях пентозофосфатного шунта. Энергия АТФ расходуется на транспорт глюкозы (вторичный активный симпортный транспорт) и на поддержание ионного состава (Na, K).     

4. В эритроцитах присутствуют ферменты, необходимые для поддержание гемоглобина в восстановленном состоянии. К ним относятся: мет-гемоглбин-редуктаза (НАД зависимый); и система глутатионов (НАД-зависимая глутатиаза и редуктаза). Система защиты от активных форм кислорода: супер-актид-дисмутаза (удаляет супер-оксидный анион), каталаза (удаляет перекиси Н и др.), система глутатиона.

Реально эритроцит существует в среднем 120 дней, поэтому костный мозг ежедневно ситезирует огромное количество эритроцитов, а те клетки которые вышли в кровяное русло – постепенно стареют. Признаками старения эритроцитов (после 60 дня жизни) служит снижение метаболической активности, увеличение содержания в мембране холестерина (изменится пластичность, возникнет регидность), снижение содержания сиаловых кислот под действием имеющегося в крови фермента нейро-миедазы (отщепляет сиаловую кислоту). Сиаловые кислоты содержат 9 углеродных остатков (дезокси-углерод) и простые гидроксильные группы.  

В состав мембраны эритроцитов входят:

1. Липиды: 25% холестерина, 60% – фосфолипиды, 5-10% - гликолипиды. Из фосфолипидов поровну фосфотидилхолина, фосфотидилэталонамина и сфингомиелин. Фосфотидилсерина меньше всех – 7-8%. Расположены фосфолипиды ассиметрично, во внутренней поверхности мембраны преобладает фосфотидилэтаноламин и фосфотидилсерин, снаружи – ФХ и сфинголипидов (могут содержать углеводные компоненты, которые образуют антигенные детерминанты эритроцитов).

2. Белки эритроцитов разделяют методом электрофореза и отсюда их обозначение: 

- Спектрин расположен на внутренней поверхности мембраны, относится к белкам миозинового типа, состоит из 2х полипептидных цепей с молекулярной массой 240 и 22 кДальтон. Это самые крупные белки на электрофорезе. На мембране Спектрин связан с белком, сходным с актином мышц. На внутренней стороне мембраны Спектрин образует в присутствии АТФ нити, за счёт которых поддерживается форма эритроцита. Т.к. Спекрина в мембране очень много, это препятствует перемещению по мембране других белков.

- Белок третей полосы – это главный интегральный белок, гликопротеин 5-8% углеводов, 95 кДальтон масса, в клетке его достаточно много (около 50 000), располагается этот белок рядом друг с другом, образуя гидрофильный канал, участвует в транспорте углекислого газа за счёт замены бикарбоната цитоплазмы на хлор плазмы.

- Гликофоллин – это интегральный гликопротеин, содержит до 16 цепей полисахаридов (в которых содержится больше половины сиаловых кислот), масса 70 кДальтон, существует только в эритроцитах, функция – представление сиаловых кислот (их наличие).  

- Фермент цитоплазмы эритроцитов – глицерол-три-фосфат-дегидрогеназа.

ГРУППОВЫЕ ВЕЩЕСТВА КРОВИ.

Это нормальные иммуногенетические признаки крови людей, представляющие собой определённые сочетания групповых изоантигенов (аглютининогенов), с соответствующими им антителами в плазме. К антигенным детерминанатам относят системы групп крови (АВ0), резус-системы и многие другие системы.

Система АВ0.

Эта система определяет совместимость крови при переливании. Всего выделяют 4 группы. Для этих групп (I, II, III, IV):

Фукоза – это дезокси-форма сахара. Последовательность моносахаридов синтезируется и прикрепляется в виде готового блока. В зависимости от того, какие гены есть у человека, появляется фермент, который присоединяет фукозу к предпоследней галактозе – этот фермент кодируется геном А. Если есть ген В, то фермент присоединяет только галактозу.