КЛІТИНИ ІМУННОЇ СИСТЕМИ
КЛІТИНИ ІМУННОЇ СИСТЕМИ
Клітини імунної системи умовно поділяють на клітини вродженого і адаптивного імунітету (рис. 1-3). Головним їх відмінністю є специфічність розпізнавання: низька у перших і висока у друге. Існує і третя група клітин - проміжна, несуча риси обох груп. Наявність цієї групи показує єдність походження і способів захисту організму від чужорідних речовин антигенної природи.
Мал. 1-3. Клітини імунної системи
У виконанні ефекторних імунних функцій дуже важливу роль відіграють АПК, T- і B-лімфоцити і NK-клітини (від англ. Natural Killer - природний кілер, натуральний кілер).
• антігенпрезентірующіх клітини (АПК). До АПК відносять макрофаги, дендритні клітини (включаючи клітини Лангерганса епідермісу, М-клітини лімфатичних фолікулів травного тракту та інших слизових оболонок, дендритні епітеліальні клітини тимуса), а також B-лімфоцити. АПК захоплюють антиген, обробляють його (процесує) і презентують антигенні фрагменти на своїй поверхні T-лімфоцитів (рис. 1-4).
• T-лімфоцити обумовлюють клітинну імунну відповідь, а також допомагають відповідати на антиген B-лімфоцитів при гуморальній імунній відповіді. Кожен T-лімфоцит несе на своїй поверхні рецептор T-лімфоцитів (TCR - T-Cell Receptor) (див. Рис. 5-1, в і рис. 6-1) строго однієї специфічності, тобто взаємодіє з одним антигеном. T-клітини за експресією маркёрних антигенів CD (Cluster Differentiation) підрозділяють на CD4 + і CD8 +.
- CD4 + Т-лімфоцити (хелпери). Серед T-клітин, що експресують мембранні маркери CD4, виділяють Т-лімфоцити з ефекторними функціями (Th1, Th2, Th17) і Т-регуляторні клітини (природні - Treg і індуковані - Th3, або Tr1).
Мал. 1-4. Взаємодія клітин в ході гуморального імунної відповіді. Рецептор T-хелпери (TCR) розпізнає антигенну детермінанту (епітоп), експресувати на поверхні антигенпрезентующими клітини разом з молекулою головного комплексу гістосумісності класу II (MHC-II). У взаємодії бере участь маркёрная молекула T-хелпери - CD4. В результаті такої взаємодії антігенпрезентірующіх клітина секретує інтерлейкін-1 (ІЛ-1), що стимулює в T-хелперів синтез і секрецію цитокінів, включаючи ІЛ-2, а також синтез і перенесення на плазматичну мембрану T-хелпери рецепторів для ІЛ-2 (ІЛ- 2 також стимулює проліферацію T-хелперів). Відбір B-лімфоцитів відбувається при взаємодії антигену з варіабельними ділянками антитіл (імуноглобулінів) на поверхні цих клітин (права частина малюнка). Епітоп цього антигену в комплексі з молекулою MHC-II розпізнає рецептор T-хелпери, після чого T-лімфоцит секретує цитокіни, що стимулюють проліферацію B-лімфоцитів і їх диференціювання в плазматичні клітини, які синтезують антитіла до цього антигену. Також показані деякі мембранні білки (CD40 / CD40L і CD28 / B7), які беруть участь в проведенні костімуляторних сигналів, необхідних для повноцінної активації взаємодіючих клітин (вони описані докладніше в розділі 7)
◊ T-хелпери при взаємодії з АПК специфічно розпізнають антигени і починають виробляти певний набір цитокінів відповідно до типу інфекційного агента: Th2 при взаємодії з B-клітинами індукують гуморальну імунну відповідь (див. Рис. 1-4), а Th1 - при взаємодії з макрофагами і цитотоксичними Т-лімфоцитами (ЦТЛ) - клітинну імунну відповідь. Th17 продукують ІЛ17 - потужний індуктор тканинного запалення, що привертає і активує гранулоцити і макрофаги.
◊ Регуляторні T-клітини (Т-регулятори) контролюють інтенсивність імунної відповіді, пригнічуючи активність інших субпопуляцій Т-лімфоцитів.
- CD8 + Т-лімфоцити. Субпопуляція T-клітин, що експресують мембранні молекули CD8. Ці клітини виконують роль ЦТЛ. Вони лизируют клітини-мішені, що несуть чужорідні або видозмінені власні антигени - аутоантигени: наприклад, клітини пухлини, трансплантата, інфіковані вірусом клітини, які несуть поверхневі вірусні антигени. Ефекторні функції ЦТЛ реалізуються через індукцію освіти в клітинах-мішенях пір (під дією особливих білків - перфорінов) і секрецію в пори спеціалізованих серінових протеаз - гранзіми. Викликане цим порушення осмотичного балансу з позаклітинної середовищем призводить до загибелі клітини (рис. 1-5). Під впливом гранзіми індукуються процеси запрограмованої загибелі клітини - апоптозу.
• Т-клітини пам'яті - довгоживучі рециркулируют малі лімфоцити, що формуються при первинному імунній відповіді. Вони «запам'ятовують» особливості детермінант антигенів і при повторному розпізнаванні того ж антигену розвивають швидкий і посилений відповідь. Т-клітини пам'яті відрізняються від наївних і ефекторних Т-лімфоцитів високим рівнем експресії мембранних маркерів активації, меншою потребою в прозапальних медіатори і корецепторних сигналах для розвитку вторинної імунної відповіді.
• B-лімфоцити відповідають за гуморальну імунну відповідь. На мембрані B-лімфоцитів присутній рецептор для антигену - мономер IgM. Тривалість життя більшості B-лімфоцитів (якщо вони не активуються антигеном!) Не перевищує 10 діб.
Мал. 1-5. Знищення клітини-мішені цитотоксическим T-лімфоцитів (Т-кілером). При зближенні цитотоксического T-лімфоцити з клеткоймішенью після специфічного взаємодії мембранних молекул клетокпартнёров T-лімфоцит убиває клітину-мішень
-Ефекторні B-лімфоцити. Активовані B-лімфоцити розмножуються і диференціюються в плазматичні клітини (див. Рис. 5-9), що виробляють антитіла (імуноглобуліни, специфічні до конкретного антигену). При цьому плазматичні клітини втрачають експресію специфічних рецепторів для антигена.
-B-лімфоцити імунної пам'яті - довгоживучі рециркулируют малі лімфоцити. Вони не перетворюються в плазматичні клітини, але зберігають імунну «пам'ять» про антигене, з яким колись контактували, за рахунок триваючого експресії рецептора для антигену. Клітини пам'яті активуються
при повторному розпізнаванні того ж антигену. В цьому випадку B-лімфоцити пам'яті, при обов'язковій участі T-хелперів і ряду інших факторів, перетворюються в плазматичні клітини, забезпечуючи швидкий синтез великої кількості специфічних антитіл, які взаємодіють з чужорідним антигеном, і розвиток ефективного імунної відповіді. • NK-клітини (від англ. Natural Killer - природний кілер) - лімфоцити, позбавлені характерних для T- і B-клітин поверхневих CD-маркерів, а також антігенраспознающіх рецепторів - TCR (T Cell Receptor) або BCR (B Cell Receptor). Ці клітини відіграють важливу роль у механізмах вродженого імунітету (див. Розділ 3), знищують трансформовані, інфіковані вірусами і чужорідні клітини.