Методическое пособие для самоподготовки слушателей цикла «Основы иммунологии»

Зрелый тимус представляет собой эпителиально-лимфоидный орган, состоящий из трех отдельных слоев (наружного и внутреннего коркового и мозгового), каждый из которых содержит лимфоидные клетки одного определенного класса и нелимфоидные клетки, обеспечивающие необходимое микроокружение для созревания лимфоцитов.

Сформировавшиеся тимусные лимфоциты среднего размера движутся по направлению к мозговому слою – на их пути расположены корковые макрофаги, выполняющие функцию разрушителей («могильщиков»). Они участвуют в разрушении и фагоцитозе уже погибших или обреченных на гибель тимусных лимфоцитов.

Итак, из стволовой клетки костного мозга или из пре-Тклетки в тимусе созревают и дифференцируются три популяции Т-клеток:

Т

– Т-эффекторы (киллеры);

Т

– Т-хелперы (помощники);

T

– Т-супрессоры.

Кроме Т- и В- клеток в периферической крови примерно 10-20% лимфоцитов не несут отличительных маркеров Т- или В-лимфоцитов – нулевые клетки.

Т-эффекторные клетки или киллеры (цитотоксические Т-клетки) – они лизируют клетки, несущий на своей поверхности те антигены, к которым специфичны данные лимфоциты. Лизис клетки-мишени Т

–лимфоцитами – процесс сложный, проходит в несколько стадий. Первая стадия – распознавание соответствующего антигена и молекул класса I, имеющихся на поверхности клетки-мишени. Вторая стадия – программирование для лизиса, Т

-клетка вызывает повреждение клетки-мишени, а затем следует ее лизис. Отдельная Т

-клетка может участвовать в лизисе нескольких клеток по очереди, сама при этом не разрушаясь.

Т-хелперы (to help – помогать) и Т-супрессоры (to supress – подавлять) выполняют регуляторные функции. Т-хелперы, узнав антиген, стимулируют остальные компоненты иммунной системы, то есть В-клетки и другие Т-клетки, специфичные к данному антигену.

Т-хелперы способны стимулировать В-клетки к пролиферации и дифференцировке в антителообразующие клетки, причем, обнаружено несколько механизмов такого стимулирования:

–прямое взаимодействие Т

-клетки и реагирующей В-клетки.

–путем образования растворимых неспецифических хелперных факторов, часто называемых лимфокинами;

Т-супрессоры угнетают иммунный ответ путем регуляции численности хелперных Т-клеток, вовлекаемых в иммунный ответ.

Главный комплекс гистосовместимости

(МНС – majorhistocompatibilitycomplex).

Итак, общепризнано практически всеми учеными, работающими в этой области науки, что Т- и В-клетки узнают антиген в разных обстоятельствах. В-клетки могут реагировать на свободный антиген, а Т-клетки активируются, только если антиген экспонирован на поверхности клетки, которая несет еще и маркерыиммунологической индивидуальности данного организма. Это белки, кодирующиеся большой группой генов, называемых главным комплексом гистосовместимости, или МНС. Белки МНС были открыты в экспериментах по пересадке органов и тканей. У реципиента развивается иммунный ответ на белки МНС донора. Пересадка органов между неродственными индивидуумами чаще всего оканчивается отторжением трансплантата, так как у разных людей экспрессируются разные наборы генов главного комплекса гистосовмесимости.

Известны три класса белков главного комплекса гистосовместимости.

Белки МНС класса I найдены на поверхности практически всех клеток.

Белки главного комплекса гистосовместимости класса II, напротив, есть на поверхности только некоторых клеток иммунной системы, таких как В-лимфоциты, макрофаги и специализированные эпителиальные клетки.

Гены, кодирующие белки С

, С

, расположены в комплексе МНС и обозначаются как гены класса III. (Обозначенные факторы системы комплемента участвуют в образовании С

конвертаз, активирующих последующий каскад реакций).

Отторжение чужой ткани вовсе не основное предназначение белков МНС. Истинная их роль состоит в направлении реакции Т-клеток на антиген. Т-клетки узнают одновременно антиген и белки МНС, находящиеся на поверхности одной клетки. Необходимость двойного стимулирования называется МНС-ограничением.

Цитотоксические Т-клетки (эффекторные клетки, клетки-убийцы) реагируют на антиген вместе с белками МНС класса I, а Т-хелперам требуются белки МНС класса II.

Лимфатические узлы. Лимфатические узлы являются вторым (после кожи и слизистых оболочек) барьером на пути инфекции. Ткани организма дренируются лимфатическими сосудами, по которым лимфа поступает в ворота лимфатического узла.

Т- и В-лимфоциты расположены в лимфатическим узле неравномерно. Покоящиеся В-лимфоциты образуют скопления в кортикальной области. Эти области называются первичными фолликулами. После антигенной стимуляции В-лимфоциты образуют вторичные фолликулы, в которых покоящиеся В-лимфоциты окружают зародышевый центр, содержащий крупные интенсивно пролиферирующие В-лимфобласты, ретикулярные макрофаги и специализированные дендритные клетки. Остальная часть кортикальной области также состоит преимущественно из В-клеток, хотя содержит и диффузно расположенные Т-лимфоциты.

Основная масса Т-лимфоцитов располагается в паракортикальной, или тимусзависимой, области лимфатического узла. При формировании иммунного ответа Т-лимфоциты этой области также превращаются в лимфобласты и активно пролиферируют.

Селезенка. У людей красная пульпа селезенки сохраняет способность к миелопоэзу и реализует ее при некоторых гематологических патологиях. Селезенка является местом распознавания антигена, антигензависимой пролиферации и дифференцировки Т- и В-лимфоцитов, их активации, а также продукции и секреции специфических антител иммуноглобулинов. Основное отличие селезенки от лимфоузлов состоит в том, что селезенка является местом специфического иммунного ответа на антигены, циркулирующие в крови, а в лимфоузлах разыгрываются процессы специфического иммунного ответа на антигены, попадающие в лимфу. Кроме того, селезенка с ее богатой сетью макрофагов в красной пульпе выполняет функции фильтра крови, удаляющего попадающие туда чужеродные частицы и молекулы, а также состарившиеся эритроциты, или эритроциты, нагруженные иммунными комплексами.

Лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками. Для обозначения этого вида лимфоидной ткани используется сокращение MALT (mucosal- associated lymphoid tissue). MALT представляет собой субэпителиальные скопления лимфоидной ткани, не ограниченной соединительнотканной капсулой. Лимфоидная ткань может располагаться диффузно, представляя собой скопления лимфоцитов, фагоцитов и плазматических клеток в, или быть достаточно хорошо организованной с выраженными фолликулами. У человека это кольцо Вальдейера – Пирогова, состоящее из язычной, небной и глоточных миндалин, групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки) кишечника, а также аппендикс. MALT образует особую систему, в которой циркулируют клетки, синтезирующие IgA и IgE.

КЛЕТКИ, УЧАСТВУЮЩИЕ В ФОРМИРОВАНИИ ИММУННОГО ОТВЕТА

Макрофаги. Функции макрофагов разнообразны и не исчерпываются потребностями иммунной защиты организма. Впервые на защитную функцию макрофагов указал И. И. Мечников, открывший явление фагоцитоза (Нобелевская премия за 1908 г.). В настоящее время известна другая фундаментальная роль макрофагов – представление антигенов лимфоцитам. Кроме того, макрофаги являются продуцентами многочисленных медиаторов иммунных реакций (простагландины, интерлейкины).

Из всех клеток, участвующих в реализации иммунного ответа, макрофаг отличается наиболее выраженной полифункциональностью. К важнейшим функциям макрофагов следует отнести фагоцитоз, процессинг антигенов и представление процессированного антигена лимфоцитам, синтез цитокинов и компонентов системы комплемента, а также синтез многих лизосомных ферментов.

Макрофаги образуются в костном мозге из промоноцитов и в форме моноцитов циркулируют в периферической крови. Попадая в различные ткани, они могут терять подвижность, а их морфология может меняться. Тем не менее генетическая программа, ответственная за реализацию их функций, не претерпевает существенных изменений. Так, звездчатые ретикулоэндотелиоциты (купферовские клетки) печени, помещенные в искусственные условия, могут осуществлять презентацию антигенов Т-клеткам.

Лимфоциты – клетки, ответственные за специфичность действия иммунной системы, а также за сохранение иммунологической памяти. С помощью специализированных популяций лимфоцитов организм способен различать «свое» и «чужое», распознавать чужеродные антигены, продуцировать антитела, а также осуществлять специфически направленные цитотоксические реакции.

Популяция Т-лимфоцитов. Больше 50% лимфоцитов периферической крови и около 90% лимфоцитов грудного протока составляют Т-лимфоциты. На мембране Т-лимфоцитов имеются характерные антигенные маркеры, отличающие эту популяцию от других лимфоидных клеток. Кроме того, Т-лимфоциты несут рецептор для эритроцитов барана (этот рецептор характерен только для Т-клеток человека). Благодаря данному рецептору Т-лимфоциты в смеси с эритроцитами барана образуют характерные фигуры розеток. Это свойство человеческих Т-лимфоцитов используется в лабораторной практике для их идентификации и подсчета.

Популяция Т-лимфоцитов неоднородна, а состоит из нескольких субпопуляций, различающихся как по поверхностным антигенам, так и по функции. Это прежде всего Т-хелперы (индукторы), Т-супрессоры и цитотоксические лимфоциты. Для первых характерен поверхностный маркер CD4, а для двух других – CD8.

Т-хелперы

Эти клетки распознают антиген после его переработки макрофагами и далее, продуцируя определенные клеточные сигналы (цитокины), они участвуют в формировании клеточного ответа (Т-хелперы I типа) или гуморальной реакции (Т-хелперы II типа).

Т-хелперы I типа в ответ на контакт с антигенами продуцируют интерлейкин-2, гамма-интерферон и другие цитокины, посредством которых влияют на функциональную активность макрофагов. Th1-клетки участвуют в реализации реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ).

Т-хелперы II типа синтезируют интерлейкин-4, ИЛ-5, ИЛ-6 и ИЛ-10,

участвуя в формировании гуморального ответа (антителообразования).

Дифференцировка Т-хелперов-предшественников в Т-хелперы I и II типов идет под влиянием различных цитокинов.