Регуляция иммунного ответа. Гормоны и цитокины

1.

ФГБОУ ВО Амурская государственная
медицинская академия Минздрава России
Дисциплина: «Иммунология»
Тема лекции: «Регуляция иммунного
ответа. Гормоны и цитокины»
Лектор: профессор кафедры гистологии и
биологии д.б.н. И.Ю. Саяпина
Благовещенск 2018

2.

Интенсивность и продолжительность
иммунного ответа контролируется и
регулируется на генетическом, клеточном и
организменном уровнях.
• За генетический контроль иммунного ответа
отвечает МНС (главный комплекс
гистосовместимости);
• В МНС локализуются гены иммунореактивности
(Ir – Immune response genes) , определяющие
степень интенсивности иммунного ответа на АГ.
• Таким образом, сила иммунного ответа на
определенный АГ у каждого человека
индивидуальна и детерминирована генетически.

3.

Регуляция иммунного ответа на клеточном
уровне осуществляется посредством
цитокинов, гормонов и молекул адгезии.
• Цитокины – класс сигнальных молекул
пептидной природы, вырабатываемых
активированными клетками;
• Оказывают стимулирующее или угнетающее
действие на функциональную активность,
пролиферацию и дифференцировку клеток;
• Обеспечивают взаимодействие ИКК между
собой, а также связь ИКК с клетками
врожденного иммунитета и системой гемопоэза.

4.

Все цитокины действуют на клетку-мишень через
специфические цитокиновые рецепторы. Различают
несколько видов цитокиновой регуляции:
Аутокринная регуляция
Ответ
Паракринная регуляция
Ответ
Эндокринная регуляция
(дистантное взаимодействие)
Ответ

5.

Основные продуценты цитокинов –
макрофаги и Т-лимфоциты
Мф
Тh
• Цитокины действуют по типу каскада. Выделение
цитокина одной клеткой приводит к выделению
нескольких цитокинов другой клеткой и т.д. Каскад
цитокинов саморегулируется.
• Особенности функционирования цитокинов по типу
каскада послужили основанием для создания концепции
цитокиновой сети

6.

Цитокиновая сеть и её свойства
1. Индуцибельность
синтеза цитокинов и
экспрессии рецепторов к
цитокинам;
2. Локальность
действия цитокинов

7.

Цитокиновая сеть и её свойства
3. Избыточность действия
цитокинов –
биологические эффекты
любого цитокина
дублируются другими
цитокинами;
4. Плейотропность и
полифункциональность
цитокинов – действуют на
различные клетки-мишени
и вызывают различные
эффекты.

8.

Варианты взаимодействия
цитокинов в цитокиновой сети
Синергизм
Провоспалительные
цитокины (ИЛ-1, ИЛ-6,
ФНОα, ИЛ-18);
Хемокины
Антагонизм
Цитокины Тх1 типа и Тх 2
типа;
Провоспалительные и
противовоспалительные
цитокины;

9.

По механизму действия цитокины
разделяют на несколько групп:
• Интерфероны (ИФН, IFN) – цитокины с
противовирусной активностью;
• Интерлейкины (ИЛ, IL) – цитокины,
необходимые для взаимодействия лейкоцитов;
• Факторы некроза опухоли (ФНО, TNF) –
цитокины с противоопухолевой активностью;
• Колониестимулирующие факторы (КСФ, CSF) –
цитокины, стимулирующие гемопоэз;
• Хемокины – цитокины, стимулирующие
хемотаксис.
По функциональному назначению выделяют:

10.

Провоспалительные цитокины – медиаторы
доиммунного воспаления
ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-α, ИЛ-18
• ИЛ-1 – индуцибельный белок, синтез которого
начинается в ответ на внедрение микроорганизмов;
• Клетки-продуценты ИЛ-1 – активированные моноциты и
макрофаги;
Местное действие ИЛ-1:
• Усиливает экспрессию молекул адгезии на эндотелии,
способствует миграции лейкоцитов в очаг воспаления из
кровеносного русла;
• Индуцирует синтез провоспалительных цитокинов
другими клетками, участвующими в воспалении;
• Усиливает фагоцитоз и бактерицидные свойства
лейкоцитов;

11.

• Активирует свертывающую систему крови
(прокоагулянтное действие);
• Индуцирует развитие адаптивного иммунного
ответа;
Системное действие ИЛ-1:
• Вызывает повышение температуры тела, действуя
на центр терморегуляции в гипоталамусе
(пирогенные свойства);
• Стимулирует синтез белков острой фазы
гепатоцитами (С-реактивный белок, МСЛ и др.);
• Способствует выходу из костного мозга в кровь
нейтрофильных лейкоцитов, в том числе незрелых;
• Влияет на ЦНС, вызывая вялость, сонливость,
снижение аппетита.

12.

Провоспалительные цитокины –
медиаторы доиммунного воспаления
• ФНОα – провоспалительный цитокин с широким
спектром активности;
• Клетки-продуценты – моноциты и макрофаги,
нейтрофилы, эозинофилы и тучные клетки, клетки
эндотелия и эпителия;
• Усиливает экспрессию молекул адгезии на эндотелии,
способствует миграции лейкоцитов в очаг воспаления из
кровеносного русла;
• Индуцирует синтез провоспалительных цитокинов
другими клетками, участвующими в воспалении;
• Усиливает фагоцитоз и бактерицидные свойства
лейкоцитов;
• Активирует Т- лимфоциты (индукция адаптивного
иммунитета).

13.

Провоспалительные цитокины –
медиаторы доиммунного воспаления
• ИЛ-6 – провоспалительный цитокин широкого
спектра действия;
• Клетки-продуценты – моноциты, макрофаги,
клетки эндотелия и эпителия, фибробласты и др.
• Усиливает хемотаксис моноцитов через
усиление синтеза хемокинов;
• ИЛ-6 – основной индуктор синтеза белков
острой фазы клетками печени;
• Оказывает стимулирующее влияние на
гемопоэз;

14.

Провоспалительные цитокины – медиаторы иммунного
воспаления
ИЛ-5, ИФН-γ, ФНОα и β, ИЛ-17
• Основные продуценты – Th1 (Т-хелперы 1 типа), NKклетки, CD8+Т-лимфоциты (ЦТЛ), Th17;
• ИфН-γ – активирует NK-клетки и макрофаги;
• ФНОα – активирует нейтрофильные лейкоциты,
образующие воспалительные гранулёмы,
индуцирует синтез провоспалительных цитокинов
другими клетками и др.;
• ФНОβ (лимфотоксин) – основная функция –
индукция апоптоза у клеток мишеней
+ все эффекты ФНОα;
• ИЛ-5 – активатор эозинофилов, обеспечивает
дифференцировку, выживаемость и хемотаксис
эозинофилов в очаг воспаления при аллергических
реакциях ;

15.

Клетки-продуценты ИФН-γ и клетки-мишени

16.

Противовоспалительные цитокины
ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-13, ТФРβ
• ИЛ-10 – вырабатывается макрофагами и Th2 (Тхелперы 2 типа), угнетает активность
макрофагов;
• ИЛ-4 и ИЛ-13 – вырабатываются Th2 (Т-хелперы 2
типа), угнетает активность макрофагов;
• ТФРβ – вырабатывается Th2 (Т-хелперы 2 типа),
угнетает дальнейшую пролиферацию Тлимфоцитов;

17.

Цитокиновая сеть клеточно-опосредованного ИО

18.

Цитокиновая сеть гуморального ИО

19.

Колониестимулирующие факторы
(гемопоэтитческие цитокины)
• ГМ-КСФ (GM-CSF) – вырабатывается Т- и В-лимфоцитами,
макрофагами, стимулирует пролиферацию
предшественников гранулоцитов и моноцитов в костном
мозге;
• М-КСФ (M-CSF) и Г-КСФ (G-CSF) – аналогично.
Хемокины
• Гомеостатические – отвечают за выселение клеток
(преимущественно лимфоидного ряда) в
лимфоидные органы;
• Провоспалительные – отвечают за активацию
клеток (преимущественно миелоидного ряда) и
привлечение их в очаг воспаления.

20.

Диагностическое применение цитокинов в
клинической практике
• Провоспалительные цитокины – определяются
в сыворотке крови методом ИФА для оценки
степени воспаления (прогнозирование,
определение тактики лечения) и эффективности
проводимой терапии;
• Цитокины-регуляторы иммунного ответа –
определяются в сыворотке крови методом ИФА
для оценки иммунного статуса (диагностические
тесты 2 уровня).

21.

Терапевтическое применение цитокинов
• Препараты КСФ – применяются в гематологии и
онкологии для стимуляции гемопоэза;
• Препараты противовоспалительных цитокинов –
применяются в терапии аутоиммунных и
аллергических заболеваний;
• Препараты цитокинов-регуляторов иммунного
ответа (например, ИЛ-2) применяются для лечения
иммунодефицитов;
• Интерфероны – применяются для лечения вирусных
и онкологических заболеваний.

22.

Регуляция иммунного ответа на уровне
организма
При всей автономности, иммунная система находится под контролем
эндокринной и нервной систем;
Нейроэндокринные факторы, стимулирующие иммунные процессы:
• Соматотропный гормон;
• Инсулин;
• Тироксин;
• Пролактин;
• Прогестерон;
• α-эндорфин и холинергические стимулы.
Нейроэндокринные факторы, угнетающие иммунитет:
• Глюкокортикоиды;
• АКТГ;
• Катехоламины и адренергические стимулы;
• Андрогены;
• Эстрогены;
• β-эндорфин угнетает гуморальный ИО, усиливает клеточный ИО