 |
Классический путь Альтернативный путь
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГАОУ ВО «КРЫМСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В. И. ВЕРНАДСКОГО»
МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С.И.ГЕОРГИЕВСКОГО
Практические задания
По иммунологии
(учебно-практическое пособие)
Ф.И.О. _______________________________________________________
Факультет _____________________________________________________
Курс ______________________________________________________
Группа _______________________________________________________
Симферополь – 2017 г.
УДК 579: 578: 577.27 (075)
ББК 52.64
П 69
Практические задания по иммунологии (учебно-практическое пособие к практическим занятиям студентов) / Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии медицинской академии им. С.И Георгиевского «Крымского Федерального университета имени В. И. Вернадского»
- Симферополь, 2017 г. - 90 с.
Учебно-практическое пособие «Практические задания по иммунологии» составлено доцентом, к.м.н. Л.В. Тышкевич, доцентом, к.м.н. Н.В. Павловой, доцентом, к.б.н. И.Б. Андроновской, старшим преподавателем, к.м.н. Т.А. Сарачан, ассистентами О.Н. Постниковой, М.А. Кирсановой.
Пособие предназначено для студентов медицинских факультетов и включает 17 тем занятий по иммунологии, в которых данные представлены и структурированы таким образом, чтобы обеспечить самостоятельную подготовку студентов и повысить эффективность освоения материала в процессе проведения практического занятия.
Пособие составлено в форме, которая поможет студенту после освоения теоретического материала и овладения практическими навыками самостоятельно создать конспект по иммунологии. Такой конспект облегчит подготовку студентов к контрольным работам по иммунологии и при подготовке к зачету по специальности «иммунология».
|
|
|
Пособие включает перечень вопросов, ответы на которые студент должен знать, и список практических навыков, которыми студент должен обладать.
Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией Медицинской Академии им С.И. Георгиевского.
ISBN 5 – 89481 – 118 – Х
Дата _____________
Занятие 1
Тема: Естественный (врожденный) иммунитет. Механизмы распознавание патогенов: паттерны микроорганизмов и «изменённое своё». Паттерн-распознающие рецепторы. Механические и физиологические факторы врожденного иммунитета
Вопросы для обсуждения:
1. Факторы неспецифической защиты организма (внешние барьеры, клеточные и гуморальные факторы).
2. Защитные свойства кожи и слизистых.
3. Фагоцитоз. Характеристика клеток, участвующих в реакциях фагоцитоза.
4. Стадии фагоцитоза. Завершенный и незавершенный фагоцитоз.
5. Естественные киллеры (ЕК): характеристика функций. Распознавание естественными киллерами клеток мишеней и механизмы цитотоксичности.
6. Воспаление как универсальная защитная реакция организма от патогенов.
- Понятие о паттернах («образы», «маркеры»):
а) РАМР (pathogen associated molecular pattern) – патоген- ассоциированные молекулярные структуры – «чужое»;
б) DAMP (damage- associated molecular pattern)- молекулярные структуры, ассоциированные с повреждением собственных клеток и тканей – «изменённое своё».
8. Паттерн- распознающие рецепторы- PRRs (pattern recognition receptors): Toll-подобные, эндоцитозные, растворимые.
9. Toll-like рецепторы (TLRs) гранулоцитов, макрофагов, их роль в распознавании патогенов и активации механизмов врожденного иммунитета.
10. Система белков комплемента. Пути его активации и эффекторные биологические функции.
11. Антимикробные пептиды (лизоцим, дефензины, кателициды).
12. Интерфероны. Классификация и свойства.
13. Механизм противовирусного действия альфа-интерферона. Применение интерферонов в медицине.
|
|
|
Практические задания:
1. Демонстрация незавершенного фагоцитоза. Промикроскопировать препараты из гнойного отделяемого уретры больного гонореей, окрашенные щелочным метиленовым синим и по Граму. Препараты зарисовать.
| 
| |||
| Рис. 1. Фагоцитоз гонококков. Окраска по Грамму | Рис. 2. Фагоцитоз гонококков. Окраска щелочным метиленовым синим |
2. Изучить основные мембранные рецепторы макрофага и указать их функции(рис.1).
3. Изучить основные паттерны микроорганизмов и толл-подобные рецепторы для их распознавания (рис.2).
| } } | Паттерн- распознающие рецепторы. Паттерны микроорганизмов |
4. Изучить схему строения TOLL-подобных рецепторов и их клеточную локализацию (рис.3,4)
| Строение TOLL-подобных рецепторов Внешний домен содержит повторяющиеся последовательности с высоким содержанием лейцина и цистеина; он обеспечивает взаимодействие рецептора с компонентом м/о. TIR-домен (Toll/IL-1 receptor and resistance domain)- цитоплазматический (C-концевой) или внутренний домен – проводит сигнал от активированного TLR внутрь клетки | |||
Рис.4. Локализация Toll-подобных рецепторов
| Мембранные Toll-подобные рецепторы. Эндосомные (внутренние) Toll-подобные рецепторы) | |||
5. Изучить схему механизмов действия ЕК на клетки-мишени.
Рис.5 
KIR – killer cell immunoglobulin-like receptor
6. Изучить схемы классического и альтернативного путей активации комплемента(рис.6).
Классический путь Альтернативный путь
 | |||
 | |||
Лектиновый путь активации С
| Маннансвязывающий лектин взаимодействует с маннозой на поверхности микробных клеток и приобретает способность активировать протеазы, расщепляющие С4 и С2, что инициирует каскад С. |
7. Написать группы провоспалительных и противовоспалительных цитокинов.
Провоспалительные: Противовоспалительные:
______________________________|________________________________________
______________________________|________________________________________
______________________________|________________________________________
______________________________|________________________________________
8. Изучить схему противовирусного действия интерферонов I типа (рис.7).
|
|
|
Подпись преподавателя _________________
Дополнительный материал.
Микробные паттерны и PRRs
Защита организма от патогенов осуществляется за счет скоординированной работы систем врожденного и адаптивного иммунитета. Из сотен тысяч представителей микромира (бактерии, грибы, простейшие, вирусы) примерно 3500 могут быть причиной инфекционных заболеваний. Распознавание «чужого» после инфицирования происходит быстро (минуты, часы). Это объясняется тем, что в строении микроорганизмов есть однотипные, консервативные молекулярные структуры, названные паттернами – образами (pathogen associated molecular patterns –PAMP). К микробным паттернам относят липополисахариды (ЛПС), липотейхоевые кислоты, пептидогликан, флагеллин, зимозан, мотивы нуклеиновых кислот бактерий, вирусов.
Паттерны (патоген-ассоциированные молекулярные структуры – pathogen associated molecular patterns-PAMP) – консервативные, присущие только патогенным и условно-патогенным микроорганизмам, молекулярные структуры: Липополисахарид, липопротеин, пептидогликан,липоарабиноманнан (гликолипид микобактерий), флагеллин, зимозан (грибов), однонитевая РНК вирусов (sRNK), двунитевая РНК вирусов (ssRNK), мотивы ДНК бактерий или вирусов – CPG (cytosine phosphate guanosin).
Эти «образцы» распознаются образраспознающими рецепторами (pattern recognition receptors – PRRs). PRRs являются носителями эволюционной памяти многоклеточных организмов о том, что такое «свое» и как оно отличается от чужого.
Группы PRRs:
1. рецепторы передачи сигналов;
2. рецепторы эндоцитоза;
3. секретируемые рецепторы.
1. Рецепторами передачи сигналов являются Тоll- рецепторы и Тоll-подобные – TLR (toll-like receptor, рецепторы «звонящие, сигнализирующие о появлении чужого»). TLR являются гомологами Тоll- рецепторов мух Drosophila, защищающих их от инфекций. Они имеются на мембранах макрофагов, нейтрофилов, дендритных клеток, В-лимфоцитов, эндотелиальных и эпителиальных клеток.
TLR в оновном экспрессированы на поверхности клеток, а часть субпопуляции (TLR7, TLR8, TLR9 и в некоторых случаях TLR3) – во внутриклеточных компартментах (эндосомах). Наряду с TLR к сигнальным рецепторам относят NOD1- и NOD2 рецепторы (NOD – nucleotide-binding oligomerization domain), расположенные в цитоплазме и распознающие различные фрагменты пептидогликана.
|
|
|
TLR клеток активно реагируют на микробные лиганды: TLR4 является главным рецептором для бактериального липополисахарида ЛПС. TLR3 взаимодействует с двунитевой вирусной РНК, а TLR7 и TLR8 – с однонитевой вирусной РНК; TLR9 – связывает CPG-мотивы ДНК бактерий или вирусов; TLR5 распознает жгутиковый белок (флагелин) бактерий. Активация вирусами TLR3, TLR7 и TLR8 включает последовательные взаимодействия белков-посредников, что приводит к высвобождению β-интерферона (активация TLR3) α и β-интерферона (активация TLR7 и TLR8).
TLR могут активироваться компонентами организма (фибриногеном, белками теплового β-шока, β-дефенсином «и другими эндогенными материалами).
TLR, связавшись с патоген-ассоциированными молекулами микробов, проводят активационные сигналы внутрь клетки. Например, CD14 макрофага связав комплекс бактериального ЛПС и липосахарид связывающего белка (ЛСБ), взаимодействует с TLR4, соединенным с МD-2. В результате TLR4 проводит в клетку особый сигнал, происходит стимуляция NF-kB и синтез цитокинов. TLR индуцируют созревание макрофагов и дендритных клеток, а также экспрессию ими костимулирующих молекул типа CD80/CD86, которые способствуют презентации микробных пептидов Т-лимфоцитам. Так врожденный иммунитет «нанимает» факторы приобретенного иммунитета на специфическую борьбу с микробами и опухолевыми клетками.
Экспрессия TLR на клетках Лангерганса кожи снижена по сравнению с другими дендритными клетками, что может объяснить, почему бактерии-комменсалы постоянно не вызывают воспаление в коже. Так, ЛПС стимулирует созревание дендритных клеток, но не клеток Лангерганса.
2. Эндоцитозные, мембранные PRR экспрессированы на поверхности фагоцитов и отвечают за поглащение и транспорт веществ, некоторых бактерий и вирусов к лизосомам. К ним относятся рецептор для маннозы и рецепторы – «мусорщики» (рецепторы для «мусора»). Маннозный рецептор распознает маннозу некоторых бактерий и вирусов; рецепторы-«мусорщики» связывают вещества клеточной стенки бактерий (липопротеины, ЛПС, липотейхоевую кислоту и др.) и стареющие клетки, например, эритроциты.
3. Секретируемые, растворимые PRR являются опсонинами, которые, связываясь с поверхностью микробов, облегчают их фагоцитоз. К ним относятся C1q-комплемента, С-реактивный белок, липополисахаридсвязывающий белок, маннозосвязывающий лектин (mannose-binding lectin, MBL) и фиколины.
Рис. 3. Участие PRRs в распознавании микробных паттернов и запуске реакций врожденного и приобретенного иммунитета
|
|
|
|
|
|
12 |
