Мукозный иммунитет - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Мукозный иммунитет

окализованные в слизистых оболочках, в том числе и в перовых бляшках, дендритные и Т-хелперные клетки также принимают участие в индуцировании иммунной толерантности к антигенам, которые попадают per os [2,5].

2. Механизмы, регулирующие образование в слизистых оболочках плазматических клеток, которые продуцируют IgA
Преобразование В-лимфоцитов в плазматические клетки, которые выделяют IgA, сложный многоэтапный процесс, зависимый от участия Т-лимфоцитов и других клеток, а также от продуцированных ними цитокинов. Эта регуляция касается прежде всего двух этапов на пути преобразования В-лимфоцитов: процесса переключения классов (switching) IgM > IgA, а также процесса остаточной дифференциации В-лимфоцитов в клетке, продуцирующей антитела.

2.1 Регуляция процесса переключения классов
Процесс переключения классов происходит в перовых бляшках, главным образом в куполах, при участии дендритных клеток и Тh-лимфоцитов. Кажется, что ключевую роль в этом процессе относительно синтеза IgA играет цитокинин TGF-в. Переключение классов Ig может быть одноэтапным (IgМ> IgA), или - реже - двухэтапным (IgМ > IgG, IgG > IgA).

В лимфатических фолликулах перовых бляшек можно выделить две субпопуляции В-лимфоцитов IgA+: малые В-лимфоциты памяти в состоянии покоя со слабой экспрессией рецептора для агглютинина земляных орехов (peanut agglutinin - PNA) и с сильной экспрессией цепи к, а большие лимфобласты в состоянии деления с сильной экспрессией рецептора для PNA и слабой для цепи к. Первые являются непосредственными предшественниками плазматических клеток, которые находят в слизистых оболочках. Роль другого вида клеток изучается. Процесс активации и переключения классов (IgМ > IgA), вероятно, зависит также от вида антигена. Такое свойство имеет LPS.

2.2 Регуляция пролиферации и дифференциации В-лимфоцитов
Образованные в вышеупомянутых процессах лимфоциты В IgA+, "направленные" (commited) на продукцию антител IgA, подлежат регуляторным влияниям, что приводит к их окончательной дифференциации и продуцирования ними IgA. Из многих исследований выходит, что эти процессы зависимы от Тh цитокинов, прежде всего IL-5 и IL-6. отдельные данные наводят на мысль, что на дифференцировку позитивно влияет также IFN-г. Посредственное влияние, которое усиливает выделение IgA, придает также IL-1. лимфоциты IgA+ в перовых бляшках преобладают над другими популяциями В-лимфоцитов - их процент в центрах размножения бляшек Пеера равняется 60-70%.

Регуляция дифференцирования лимфоцитов В IgA+, правдоподобно, является зависимой также от клеток, которые имеют рецепторы для фрагмента Fc IgA (FcaR), особенно Т-лимфоцитов. Часть этих клеток ответственны за суппресию продукции IgA на периферии, например Т-лимфоциты FcaR+СD8, изолированы с селезенки. Подтверждено. Что этот процесс происходит при участии освобожденного этими лимфоцитами так называемого фактора, который связывает IgA (IgA binding factor - IgA-BF). Другие по очереди лимфоциты ТссаR+ (фенотипаТh), изолированные в бляшках Пеера, преимущественно усиливали гуморальный ответ IgA. Принято, что местная концентрация IgA, как и отношение В-лимфоцитов к Т-лимфоцитам, может существенно моделировать освобождение факторов, которые тормозят или стимулируют IgA, что на основе обратной связи регулировало бы иммунный ответ в пределах этих антител. Определенную роль в регуляции образования IgA в слизистых оболочках играют контрсуппресивные лимфоциты [2,5].

3. Иммунный ответ в слизистых оболочках
Элиминация патогенных микроорганизмов, которые поступают в слизистые оболочки, обеспечивается преимущественно развитием гуморального иммунного ответа с продуцированием секреторных IgA. В перовых бляшках и других фолликулярных структурах, куда попадает антиген с поверхности эпителия, происходит праймирование нитивных Т - и В-лимфоцитов, активация, пролиферация и детерминация путей следующего их дифференцирования. Продуцированные клетками микроокружения цитокины направляют дифференциацию CD4 Т-клеток в Тх2 и Тх3 и переключение синтеза иммуноглобулинов В-лимфоцитами с IgМ-изотипа на IgA-изотип. Переключение изотипа антител, вероятно, индуцирует ТФР-в, которое продуцируется Тх3. Так иногда называют субпопуляцию Т-хелперов, которые локализуются в слизистых оболочках, продуцируют кроме ТФР-в также IL-4 b IL-10 и важные для стимуляции образования IgA-антител В-лимфоцитами слизистых.

Праймированные Т - и В-лимфоциты выходят с перовой бляшки, входят через афферентный лимфатический сосуд в региональный мезентериальный лимфоузел, откуда через грудной проток попадают в кровяное русло, а с кровью в селезенку, где задерживаются на несколько суток (на протяжении которых происходит их дифференцирование), после чего они опять возвращаются в слизистую оболочку (Рис.7) [4].

Рис.7. Развитие иммунного ответа в слизистых оболочках:

ПБ - пеерова бляшка; СП - собственная пластинка слизистой оболочки; I - индуктивная, II - продуктивная, III - эффекторная фаза иммунного ответа.

Кроме клеточного и гуморального иммунного ответов, слизистые оболочки способны к анти-HIV-активности благодаря выделяемым веществам, например некоторым белкам слюны, обладающим ингибиторной активностью в отношении ВИЧ (Табл.1) [1].

Таблица 1. Белки слюны, обладающие ингибиторной активностью по отношению к ВИЧ

Компоненты слюны	Тип фактора	Механизм ингибирования ВИЧ
SLP (secretory leukocyte protease inhibitor)	Ингибирование сериновой протеазы	Взаимодействует с хемокиновыми рецепторами клетки и (или) блокирует стадию раздевания вируса
Муцины	Гликопротеины	Способствует агрегации вируса, уменьшая его титр, нарушает взаимодействие gp120 и gp41
Пролинбогатые белки	Пролинбогатые белки	Предотвращается взаимодействие вируса с клеткой
Лактоферин	Fe-связывающие гликопротеины	Связывается с V3-петлей gp120

4. Мукозные вакцины
В слизистых оболочках функционируют механизмы удаления антигенов с поверхностей, ферментативной деградации антигенов, снижение эффективности их проникновения в антигенпоглощающие М-клетки. Эти факторы усложняют доставку антигена при иммунизации через слизистые оболочки. Для защиты иммунизирующих антигенов их упаковывают в биодеградируемые полимерные или липидные частицы, которые вводят чаще всего орально или назально (Рис.8) [1,7].

Рис.8. Экспрессия антител IgA в слизистых тканях после различных вариантов иммунизации.

а-оральная, б-интраназальная, в-ректальная, г-вагинальная иммунизация.

Новейший подход к созданию мукозных вакцин состоит в получении трансгенных растений, продуцирующих протекливные антигенные белки инфекционных агентов, и использовании их в качестве съедобных вакцин. Стенки клеток растений обеспечивают эффективную защиту находящегося в них антигена в ротовой полости и желудке, содержимое которого имеет кислую реакцию. Поэтому "упакованный" таким образом антиген эффективно достигает кишечника, где индуцирует иммунный ответ на уровне слизистых оболочек. Важной особенность съедобных вакцин является их потенциальная дешевизна, биологическая безопасность, простота хранения и применения. Более того в будущем можно будет создать растения, продуцирующие одновременно несколько протективных антигенов различных патогенов. Это будут мультивалентные съедобные вакцины.

Концепцию производства вакцин в трансгенных растениях впервые сформулировали X. Мэйсои с соавторами (1992 г). Они предприняли попытку получения съедобной вакцины против вируса гепатита В на основе грансгенного табака. Были созданы растения, экспрессирующие поверхностный антиген вируса гепатита В. Рекомбинантный HBsAg выделили из трансгенных растений с помощью иммуноаффинной хроматографии и исследовали под электроннмм микроскопом. Оказалось, что рекомбинантный HBsAg способен собираться в вирусоподобные частицы размером около 22 нм и взаимодейсвовать с антителами, выделенными из крови лиц, инфицированных HBV. Вакцинация мышеи инъекционным способом HBsAg антигеном, выделенным из трансгенных растений табака, стимулировала такой же специфичный иммунный ответ, как и коммерческая дрожжевая субъединичная вакцина Это исследование показало возможность создания трансгенных растений для получения рекомбинантных вирусных белков, обладающих нормальной биологической активностью [3].

На следующем этапе был создан траcгенный картофель, продуцирующий HВsAg, и при скармливании мышам клубней такого картофеля наблюдали развитие специфичного иммунного ответа против вируса гепатита В. В 1999 г. были начаты эксперименты на добровольцах, и у людей, поедавших сырые клубни картофеля, также наблюдали специфичный противовирусный иммунный ответ.

Другая группа исследователей в 1999 г. coздала съедобную вакцину против вируса гепатита В на основе люпина и салата. У мышей, которым скармливали люпин, наблюдалось появление антител к вирусу, а у добровольцев, получавших с пищей трансгенный салат, развивался специфический иммунный ответ на вирусный белок.

X. Мэисон с соавторами создали в 1996 г. трансгенные растения картофеля и табака, экспрессирующие белок нуклеокапсида вируса Норфолка, выбывающего у людей острый гастроэнтерит. Было показано, что чужеродный белок в растении формирует вирусоподобные частицы диаметром 38 нм, идентичные частицам, полученным в культуре клеток насекомых, инфицированных рекомбинантным бакуловирусом. При скармливании клубней трансгенного картофеля мышам у них стимулировалось образование специфического IgG, а при внутрижелудочном введении листьев трансгенного табака наблюдалось появление сывороточного IgG и секреторного IgA, специфичных к вирусоподобным частицам.

В 1995 г. были сконструированы трансгенные растения картофеля, синтезирующие олигомерный полипептид LT-B. LT - это термолабилиный токсин Е. coli, который состоит из

шести субъединиц: фермента LT-A и пяти рецепторсвязывающих полипептидов LT-B. Субъедин6ица LT-A проникает в эпителиальные клетки кишечника и вызывает изменения клеточного метаболизма, приводящие к потере воды клетками. LT-B формируют пентамер, который связывается с GM1-ганглиозидами мембраны эпителиоцитов и обеспечивает транспорт LT-А в клетки. Субьединица LT-В может быть отделена от LT-А и при оральном введении вызывает сильный иммунный ответ слизистой оболочки без каких-либо признаков болезни. Трансгенный картофель, продуцирующий LT-B, использовали в экспериментах на мышах. После четырех кормлений у животных начинал вырабатываться анти-LT-B IgG в сыворотке и IgA в слизистой кишечника. В опытах на добровольцах (1998 г) было обнаружено появление в крови клеток, секретирующих специфические антитела. Эти клетки появляются в крови примерно на 7-й лень после иммунизации (поедания трансгенного картофеля) и по прошествии 14 дней мигрируют в ткань слизистой. Присутствие их в крови с 7-го по 10-й день подтверждает важную роль иммунного ответа слизистой оболочки кишечника. Кроме того, у 91% добровольцев наблюдалось четырехкратное повышение концентрации анти-LT IgG, а у 55% - четырехкратное повышение концентрации анти-LT IgA. В более ранних исследованиях такой же эффект наблюдали при оральном введении определенного количества культуры вирулентной энтеротоксичной Е. coli.

Таблица 2. Свойства некоторых съедобных вакцин, созданных на основе трансгенных растений. СРБ-суммарный растворимый белок, СВ-сырой вес.

Страницы: 1, 2, 3, 4