КЛЕТКИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Иммунную систему организма следует рассматривать как совокупность скоплений лимфоидных клеток, органов и тканей.

Способность организма отвечать практически на любой антиген обеспечивается наличием весьма большого числа различных групп лимфоцитов, каждая из которых имеет специфические рецепторы для определенных антигенов. В результате лимфоциты составляют исключительно неоднородную популяцию клеток. Лимфоциты различаются между собой не только по специфичности своих рецепторов, но также и по их функциональным свойствам. Различают два основных класса лимфоцитов: В-лимфоциты, которые являются предшественниками антителообразующих клеток, и Т-, или тимус-зависимые, лимфоциты, которые подразделяются на ряд подклассов. Кроме лимфоцитов этих двух главных классов известны лимфоциты, осуществляющие некоторые «неспецифические» цитотоксические реакции. К ним относятся так называемые природные киллеры (ПК), или натуральные киллеры, способные убивать некоторые виды опухолевых клеток. Имеются еще нулевые клетки, или К-киллеры, не несущие отличительных маркеров Т- или В-лимфоцитов.

В функциональном отношении клетки иммунной системы разделяют на две различные категории: регуляторные и их предшественники и эффекторные и их предшественники. Функции регуляторных клеток осуществляют в основном Т-лимфоциты и макрофаги. Эффекторными могут служить многие типы клеток: цитотоксические Т-лимфоциты, В-лимфоциты, макрофаги, натуральные киллеры и К-киллеры.

Характеристика В-лимфоцитов. Предшественник В-клетки. (пре-В-клетка) в ходе антигеннезависимой дифференцировки стволовых клеток в фабрициевой сумке у птиц и эквиваленте (костном мозге) у млекопитающих превращается в В-лимфоцит (от лат. bursa - сумка). Последние затем мигрируют „в лимфатические. узлы и селезёнку, где и выполняют свои специфические функции.

СубпопуляцииВ-к леток. Установлено, например, что у мышей имеется две главные популяции, т. е. два класса В-клеток. Они различаются между собой по характеру экспрессируемых мембранных антигенов, по иммуногенам, на которые они отвечают, и по природе регуляторных процессов, контролирующих их ответ. В-клетки одного класса несут на поверхности антиген Lyb5⁺. Считают, что эти клетки играют определенную роль в ответе антител на растворимые полисахариды типа капсульных полисаха­ридов. Хелперное действие Т-клеток на В-клетки Lyb5⁺ может осуществляться с помощью растворимых неспецифических лимфокинов типа фактора роста В-клеток и ряда факторов дифференцировки. В-клетки Lyb5" обеспечивают ответ на растворимые антигены, многие клеточные антигены и некоторые вещества типа бактериального липополисахарида, являющиеся митогенами В-кле­ток. На растворимые полисахариды В-клетки не отвечают.

Механизм хелперного действия Т-лимфацитов на эту популяцию клеток совершенно иной, т.е. необходимо прямое физическое взаимодействие с Т-клеткой, специфической для того же антигена, что и данная В-клетка. Зрелые В-лимфоциты имеют на поверхности связанные с мембраной иммуноглобулиновые рецепторы, которые распознают конкретные антигены и взаимодействуют с другими иммуно-компетентными клетками, а также рецепторы к различным медиаторам и гормонам.

Имеются также la-антигены, выполняющие роль узнающих элементов при взаимодействии В- и Т-клеток с антигенпрезентирующими клетками. Кроме того, имеется СЗ-рецептор, распознающий активированный СЗ-компонент комплемента, служит специфическим маркером В-лимфоцитов в реакции розеткообразованияс эритроцитами, нагруженными антителами и комплементом (ЕАС) розетки. Имеются рецепторы Fc-фрагмента, а также антигены Lyl, Ly2, Ly3, рецепторы для вирусов и др. (рис. 14). С учетом функциональных свойств среди популяции лимфоцитов выделяют: В-хелперы, «представляющие» антиген Т-клеткам; В-супрессоры, принимающие участие в регуляции иммунного ответа; В-киллеры, осуществляющие антителозависимый цитолиз клеток-мишеней, и В-клетки иммунной памяти, которые при повторном введении антигена гораздо быстрее активируются, чем исходные В-клетки, и при участии T-клеток обеспечивают быстрый синтез антител. Эффекторными клетками В-лимфоцитов являютсяантителообразующие клетки (плазматические), синтезирующие антитела одной специфичности, т. е. против одной антигенной детерминанты. При антигенном активировании В-клеток происходит их пролиферация при участии Т-хелперов, в результате образуются антителообразующие клетки, отличающиеся значительной гетерогенностью. Среди них различают субпопуляции, синтезирующие различные классы иммуноглобулинов: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE.

В-лимфоциты крупнее Т-лимфоцитов (соответственно 8 и 5 мкм). Под электронным микроскопом поверхность В-лимфоцитов покрыта многочисленными ворсинками и имеются складки; поверхность Т-лимфоцитов гладкая.

Характеристика Т-лимфоцитов. Т-лимфоциты, как и В-клетки, образуются из стволовых клеток кроветворной ткани. Предшественники Т-лимфоцитов (пре-Т-клетки) поступают в тимус, претерпевают в нем дифференцировку и выходят уже в виде клеток с различными функциями, несущих на себе характерные маркеры.

Существует несколько различных субпопуляций Т-лимфоцитов с различными биологическими свойствами.

Т-хелцеры (Th) относятся к категории регуляторных вспомогательных клеток, стимулируют В-лимфоциты к пролиферации и дифференцировке в антителообразующие клетки (плазматические клетки). Установлено, что ответ В-лимфоцитов на большинство белковых антигенов полностью зависит от помощи Т-хелперов. Такие антигены обозначают как тимусзависимые (TD) антигены, поскольку они не индуцируют ответ у мышей с врожденным отсутствием тимуса, у которых Т-лимфоциты не обнаружены. Считают, что помощь Т-хелперов осуществляется двумя способами. В первом случае требуется прямое взаимодействие хелпернойТ-клетки и реагирующей В-клетки (когнатная помощь). Полагают, что Т-клетка распознает детерминанты антигенной молекулы, которая уже фиксирована на В-клетке рецепторами клетки. Хелперная Т-клетка одновременно распознает также и продукт МНС-гена на поверхности клетки, называемой молекулой МНС класса II. Во втором случае хелперная функция Т-клеток в активации В-лимфоцитов может осуществляться также путем образования растворимых неспецифических хелперных факторов - лимфокинов. Т-хелперы на своей мембране имеют Lytl-антиген.

Т-к и л л е р ы (Т-эффекторы, цитотоксические Т-клетки). Эти клетки выполняют в иммунном ответе важные эффекторныефункции, осуществляют клеточные формы иммунного ответа. Согласно существующим представлениям эти клетки распознают и лизируют клетки, на поверхности которых имеются чужеродные для данного организма антигены - такие, как чужеродные антигены гистосовместимости, опухолевые антигены, вирусспецифические антигены на зараженных вирусом клетках. Пролиферация и дифференцировка этих клеток происходят с участием Т-хелперов, действие которых осуществляется в основном с помощью растворимых факторов, в частности интерлейкина-2 (ИЛ2), иногда называемого фактором роста Т-клеток. Лизис клетки-мишени - процесс сложный. Вначале Т-киллер распознает чужеродный антиген на клетке и молекулы МНС класса I, имеющиеся на поверхности клетки-мишени, после чего Т-клетки вызывают по­вреждение клетки, а затем и ее лизис. Установлено, что Т-эффекторы осуществляют реакцию гиперчувствительности замедленного типа.

Т-усилители (Т-а мплифайеры). Развитие иммунного ответа с участием эффекторных клеток Т-популяции требует присутствия особой категории Т-лимфоцитов, названных амплифайерами, или Т-Т-хелперами. По своей функции они напоминают Т-хелперы, с той, однако, разницей, что Т-усилители активизируют иммунный ответ в рамках Т-подсистемы иммунитета, а Т-хелперы обеспечивают возможность его развития в В-звене иммунитета вответ на тимусзависимые антигены, т. е. Т-хелперы представляют собой связующее звено между Т- и В-подсистемами иммунитета. В отсутствие Т-хелперов В-под-система неспособна к развитию полноценного иммунного ответа.

Т-супрессоры(Ts). Этот тип клеток обеспечивает внутреннюю саморегуляцию системы иммунитета. Функция их двояка. С одной стороны, клетки-супрессоры ограничивают иммунный ответ на антигены, с другой стороны, предотвращают развитие аутоиммунных реакций. В частности, Т-супрессоры тормозят включение 3-лимфоцитов в пролиферацию и дифференцировку и, следовательно, тормозят выработку антител, развитие гиперчувствительности замедленного типа, формирование Т-эффекторов, обеспечивают становление и поддержание иммунологической толерантности.

Т-к леткииммуннойпамяти. Они обеспечивают иммунный ответ по вторичному типу в случае повторного контакта организма с данным антигеном.

РецепторыТ-лимфоцитов. На мембранах Т-клеток обнаружены характерные антигены (антигенные маркеры) Lyl, Ly2 и Ly3. Антигенсвязывающие рецепторы Т-лимфоцитов представлены белками, не относящимися к семейству иммуноглобулинов. Н Т-лимфоцитах обнаружен Fc-рецептор к IgG или IgM. У человек специфический маркер Т-лимфоцитов выявляется с помощью ро-зеткообразования с эритроцитами барана (Е-розетки).

Нулевыеклетки (О-лимфоциты). Это лимфоциты, не имеющие отличительных маркеров Т- и В-лимфоцитов. Они способны осуществлять антителозависимый, не требующий присутствия комплемента, лизис клеток-мишеней при наличии специфических против данных клеток антител.

К-лимфоциты (К-киллеры) - это разновидность нулевых лимфоцитов, способных осуществлять антителозависимый, не требующий присутствия комплемента, лизис клеток-мишеней. Они обозначаются как Labile - неустойчивые - или К-клетки (от слова киллер). К-Клетки не фагоцитируют, не имеют поверхностных рецепторов для эритроцитов барана, кортизолрезистентны. Для К-лимфоцитов клетками-мишенями являются опухолевые клетки, измененные вирусами Т- и В-лимфоциты, моноциты, фибробласты, эритроциты.

Природные киллеры (натуральные - NK, естественные киллеры). К природным киллерам относят лимфоциты, обладающие свойствами осуществлять антителонезависимый лизис клеток-мишеней, также не требуется наличие комплемента. Эти клетки способны убивать некоторые виды опухолевых клеток, при ряде вирусных заболеваний, когда еще не включились специализированные механизмы защиты (не успели), включаются киллеры, обладающие литическими свойствами по отношению к инфицированным вирусом клеткам, лизируя их. Наибольшее количество этих' клеток содержится в костном мозге и селезенке, содержат рецепторы для Fc-фрагмента IgG.

Макрофаги. Эти клетки развиваются из миелопоэтическойстволовой клетки костного мозга, проходя этапы: промоноцит, циркулирующий моноцит - тканевой макрофаг. Это - третий тип клеток, непосредственно участвующих в формировании гуморального и клеточного иммунных ответов. Первичный иммунный ответ возможен только при участии макрофагов. Макрофаги участвуют в кооперативном взаимодействии с В- и Т-клетками. Это участие, с одной стороны, состоит в первичном распознавании, переработке антигенов и подаче их к Т- и В-лимфоцитам, с другой - в образовании биологически активного вещества интерлейкина-1, активирующего Т-хелперы. Макрофаги необходимы и для образования антител, хотя сами они их не синтезируют. Макрофаги способны связывать IgG на своей поверхности при помощи Fc-рецепторов. Благодаря этому в присутствии антигена происходит специфическая реакция антиген - антитело на поверхности макрофага, и возникшие таким образом иммунные комплексы более интенсивно фагоцитируются.

На поверхности макрофага связывается также СЗв - компонент комплемента. Через СЗв с поверхностью макрофага связываются комплексы антиген - антитело – комплемент.

Макрофаги функционально неоднородны. Лишь тс макрофаги, которые несут Ia-белок, «представляют» антиген лимфоцитам. Остальные перерабатывают антиген и являются источником различных медиаторов или должны быть активированы, только них цитотоксическое действие, привлекают макрофаги «на себя» (хемотаксис), усиливают фагоцитоз микроор­ганизмов или других частиц. Макрофаги на своих поверхностях не имеют Fc-рецеиторов для IgM и IgA (рис. 16).