- •5.2.3. Виды патологических состояний у человека, связанные
- •1.1. Проявления, механизмы развития и регуляция апоптоза на уровне клетки
- •1.1.2. Многообразие пусковых механизмов апоптоза
- •1.1.3. Пути передачи внутриклеточных сигналов к развитию апоптоза (частные события)
- •1.1.4. Общий путь индукции апоптоза
- •1.1.5. Эндогенные регуляторы апоптоза
- •1.2. Роль апоптоза в многоклеточном организме
- •1.2.1. Апоптоз, процессы формообразования и клеточного гомеостаза на уровне организма
- •1.2.2. Роль апоптоза в иммунных процессах
- •1.3. Место апоптоза в патологии
- •Участие апоптоза а формировании типовых патологических процессов Изменение выраженности апоптоза
- •Повышение вероятности развития злокачественных опухолей
- •1.3.2. Патологические процессы, обусловленные ослаблением апоптоза
- •1.3.3. Патологические процессы,
- •2.1. Словарь сокращений и терминов
- •2.1.3. Цитокины
- •2.1.4. Конкретные иммунологические эффекторные реакции
- •2.2. Определение понятия «иммунитет»
- •2.3. Главные функции иммунной системы
- •2.4.1. Органы лимфопоэза
- •2.4.2. Характеристика лимфоцитов
- •2.5. Гуморальные факторы иммунитета
- •2.6. Стадии развития иммунного ответа
- •2.7. Иммунная подсистема кожи
- •2.8. Иммунная система слизистых оболочек
- •2.9. Патологические процессы с участием иммунной системы
- •2.9.1. Полноценная иммунная система
- •2.9.2. Генетические дефекты в иммунной системе
- •Дефект гуморального звена иммунитета (антитела, комплемент)
- •2.9.2.2. Патологические процессы с участием иммунной системы при общем тяжелом патологическом процессе в организме
- •2.9.3. Иммуностимулирующая терапия, неспецифичная по антигену
- •3.1. Аллергены и аллергенность
- •3.1.1. Номенклатура аллергенов
- •3.1.2. Идентификация и очистка аллергенов
- •3.1.3. Нашивные аллергены как гетерогенная и изменчивая популяция
- •3.2. Иммуноглобулин е:
- •3.2.1. Модель запуска синтеза IgE
- •Связывание аллергена поверхностным иммуноглобулином на в-клетке
- •Процессинг аллергена
- •Активация транскрипции на Запуск.Переключающий специфическом регионе Ig рекомбинации на синтез локуса IgE
- •3.2.2. Сигнал индукции синтеза IgE,
- •3.2.5. Независимая от взаимодействия cd40 с cd154 индукция синтеза IgE
- •3.2.6. Вспомогательные молекулы, усиливающие и сдерживающие влияния
- •Cd28 (т-клетка)
- •Усиление
- •Усиление экспрессии с080 (в-клетка)
- •3.2.7. Избирательность включения тъ2-клеток в IgE-omeem
- •3.2.8. Возможные способы оценки опосредуемого Тп2-клетками аллергического ответа в клинических условиях
- •3.3. Некоторые замечания
- •4.1.1. Классификация
- •4.1.2. Краткие эпидемиологические данные
- •4.1.3. Этиологические факторы канцерогенеза
- •4.1.4. Характерные свойства опухолей
- •4.1.5. Взаимоотношения опухоли и организма
- •4.1.6. Стадии развития
- •4.2.1. Изменения кариотипа
- •4.2.2. Признаки клеточной трансформации в культуре
- •4.2.3. Иммортализация опухолевых клеток
- •4.2.4. Межклеточная кооперация
- •4.3. Молекулярные механизмы опухолевого роста
- •4.3.1. Эндокринная, паракринная и аутокринная регуляция
- •4.3.2. Митогенная «рефлекторная дуга»
- •4.3.3. Клеточный цикл
- •4.3.4. Перенос митогенного сигнала
- •Неактивный Ras
- •I I ядро
- •Мекк мек »► erk
- •4.3.5. Реализация митогенного сигнала
- •4.3.6. Апоптоз
- •4.3.7. Механизмы опухолевой трансформации
- •I Мутантные по р53 клетки I доминируют в опухоли
- •Нормальный эпителий
- •5.1. Феномен стресса
- •5.1.1. Стресс-реакция
- •Стрессор
- •Побочные эффекты стресс-реакции адаптация (восстановление гомеостаза)
- •5.1.2. Стресс-система
- •Периферические и черепные нервы, кровь
- •Стресс-реакция
- •5.1.3. Стресс-лимитирующие системы
- •Стрессор
- •Ограничание высвобождения а и на в цнс и органах
- •I Ограничение cmpecc-реекции и ее повреждающих эффектов I
- •5.1.4. Роль соотношения активностей
- •5.1.5. Адаптивные и повреждающие эффекты стресс-реакции
- •5.2. Эмоциональный стресс и связанные с ним патологические состояния
- •5.2.1. Особенности эмоциональных стрессоров и эмоциональной стресс-реакции
- •5.2.2. Стрессорные патологические состояния и их возможные механизмы
- •5.2.2.1. Роль стресс-системы в формировании эмоционального стресса и патогенезе стрессорных повреждений
- •Субъективная оценка фактора
- •Слабая стресс-реакция или отсутствие стресс-реакции
- •5.2.3. Виды патологических состояний у человека, связанные с эмоциональным стрессом, и их механизмы
- •2 Х е м а 5.7. Патогенез первичного стрессорного повреждения сердца [Meerson f., 1991]
- •Стрессор
- •I | Активация стресс-системы. Стресс-реакция | Действие на сердце избытка катехоламинов и других гормонов. Активация аденилат-циклазы, фосфолипазы с
- •Нарушение функционирования Na -, к*- и Са2*- насосов сарколеммы, Са2* насоса спр
- •5.2.3.1.1. Ишемическая болезнь сердца и инфаркт миокарда
- •Уменьшение периферического сопротивления сосудов
- •5.2.3.1.2. Внезапная сердечная смерть
- •Отличительные признаки
- •Стрессорная аритмическая болезнь сердца
- •5.2.3.1.3. Гипертоническая болезнь
- •IЯзвенное поражение желудка
- •5.2.3.3. Система крови и иммунная система при эмоциональном стрессе
- •Уменьшение синтеза антител
- •5.2.3.4. Психический статус при эмоциональном стрессе и посттравматическое стрессовое расстройство
- •5.2.3.4.1. Нарушения психического статуса
- •5.2.3.4.2. Посттравматическое стрессовое расстройство2
- •5.2.4. Основы предрасположенности и устойчивости к стрессорным повреждениям
- •5.3. Принципы профилактики и коррекции стрессорной патологии
- •5.3.1. Профилактика и коррекция с помощью защитных эффектов адаптации к факторам среды
- •5.3.2. Коррекция с помощью
- •5.3.3. Использование приемов психотерапии при стрессорных психосоматических расстройствах
- •6.1. Характеристика боли
- •6.2. Физиология боли
- •6.2.1. Анатомо-функциональная организация ноцицептивной системы
- •6.2.1.2. Периферические алгогены
- •6.2.1.3. Первое переключение ноцицептивной информации (первичное ноцицептивное реле)
- •6.2.1.6. Обработка ноцицептивной информации в коре больших полушарий
- •6.2.2. Антиноцицептивная система мозга
- •6.3. Патофизиология боли
- •6.3.1. Соматогенные болевые синдромы
- •6.3.1.2. Механизмы развития вторичной гипералгезии
- •6.3.2. Патофизиология нейрогенных болевых синдромов
- •6.3.2.3. Периферические механизмы нейрогенной боли
- •7.1. Современные представления о свертывании крови
- •7.1.1. Механизмы свертывания крови
- •I Сосудистая стенка .
- •|Г* Фосфолипаза Аг
- •3 (Простат
- •I римооксан а2 pgi2
- •7.1.2. Механизмы ингибирования свертывания крови. Фибринолиз
- •7.2. Современные представления о природе тромбозов
- •7.2.1. Основные причины развития тромбозов
- •7.2.2. Лабораторная диагностика вероятности развития тромбозов
- •7.3. Геморрагии
- •7.3.1. Виды и основные причины развития геморрагии
- •7.3.2. Лабораторная диагностика геморрагических состояний
- •7.5. Лекарственная коррекция патологии гемостаза
2.4.2. Характеристика лимфоцитов
Клетки иммунной системы, их дифференцировка, механизмы функционирования, взаимодействия, гуморальные факторы иммунитета и взаимосвязи иммунной системы с нервной, гормональной, сосудистой и др. в настоящее время изучены весьма детально. Объем конкретной фактической информации по многим позициям столь значителен, что заведомо не укладывается в рамки данной лекции. Поэтому мы приведем краткую «паспортную» справку о составе «иммунологической материи», т.е. о том, какие существуют субпопуляции лимфоцитов и какие гуморальные факторы иммунитета.
Морфологически единообразные малые лимфоциты отличаются друг от друга следующими свойствами:
специфичностью антигенсвязывающего рецептора (это клон лимфоцитов);
функциями в иммунном ответе (это функциональная субпопуляция лимфоцитов).
Функциональная специализация лимфоцитов коррелирует с тремя типами клеточных белков:
с определенными молекулами на наружной клеточной мембране (в плане корреляции с функцией мембранные белки называют маркерами, в англоязычной литературе часто антигенами с тем или иным наименованием); в последние 20 лет для обозначения функционально значимых молекул клеточной мембраны в иммунологии принята международная номенклатура CD (от cluster definition/differentiation);
с определенными молекулами продуцируемых цитокинов;
с определенными молекулами, синтезируемыми лимфоцитом для секреции из клетки и не являющимися цито-кинами (это, например, иммуноглобулины В-лимфоцитов и перфорин ЦТЛ и NK).
Строго специфичным элементом дифференцировки лимфоцита (любого), отличающим лимфоцит от всех остальных клеток организма без исключения, являются только антиген-связывающие рецепторы. Молекулы клеточной мембраны, характерные для лимфоцитов, представлены в организме и на клетках каких-то других направлений дифференцировки, но в иных количествах, иных сочетаниях и иных взаимосвязях. Еще более выразительная интерференция дифференцировки лимфоцитов с нелимфоидными клетками отмечается у цитокинов. Всего в настоящее время выделено, охарактеризовано и молекулярно клонировано более 80 цитокинов. Термин cytokine в данном случае точно выражает смысл: любой ци-токин — это молекула, вырабатываемая какими-то клетками в организме и предназначенная для оказания определенного воздействия на другую(ие) клетку(и). На клетках-мишенях для цитокина имеются специфические рецепторы (с определенным спектром перекрестных связей). Большинство цитокинов (за исключением 4 из них) действуют в микроокружении, т.е. узко локально в тканях в месте продукции. Те же цитокины, которые синтезируют дифференцированные лимфоциты, вырабатывают и клетки за пределами иммунной системы. Цитокины лимфоцитов в свою очередь воздействуют как на лимфоциты, так и на клетки также за пределами этой системы, чем обеспечивается биохимическая взаимосвязь иммунной системы с остальной плотью и кровью
организма. Но беспорядка в продукции цитокинов при этом в здоровом организме нет. Каждый тип дифференцированных лимфоцитов экспрессирует гены определенных цитокинов, т.е. продуцирует строго определенный набор цитокинов и в определенной последовательности во времени под влиянием тех или иных регуляторных воздействий извне на лимфоцит. Внешние регуляторные биохимические воздействия (цитокины, гормоны эндокринных желез, нейромедиаторы) на лимфоцит исходят как от других лимфоцитов, так и от не-лимфоидных клеток — дендритных, макрофагов, клеток эндотелия сосудов, кератиноцитов в коже (на IEL эпидермиса и дермы), эпителия ЖКТ (на IEL в ЖКТ) со стороны нервной и эндокринной систем.
У млекопитающих есть два больших типа лимфоцитов, различающихся по характеру клеточной дифференцировки: Т (от «тимусзависимые») и В (от «Ьопе marrow dependent*). В-лимфоциты специализируются на синтезе иммуноглобулинов — секреторных белков с антигенсвязывающими свойствами. Рецептор В-лимфоцитов для антигена называется BcR (от B-cell receptor).
Собственно антигенсвязывающая часть BcR является молекулой иммуноглобулина. Но в состав рецептора, кроме иммуноглобулина, входят еще 4 полипептидные цепи — по 2 с двух сторон от молекулы иммуноглобулина. Эти мембранные молекулы обозначают Igot и IgB, и их назначение — проведение сигнала о связывании антигена собственно иммуноглобу-линовым компонентом рецептора внутрь клетки.
Дефинитивная стадия дифференцировки В-лимфоцита — плазматическая клетка. Дифференцировка В-2-лимфоцитов характеризуется экспрессией генов иммуноглобулинов того или иного из 5 классов, а также некоторого числа мембранных CD-молекул, характерных для В-лимфоцитов вообще. Подчеркнем функциональное значение рецепторов к белкам системы комплемента — CDI9, CD21, CD23, CD35. Их экспрессия на В-лимфоцитах строго необходима для организации ответа В-лимфоцита на антиген антителопродукцией. Knockout генов этих рецепторов приводит к неспособности В-лимфоцитов продуцировать антитела.
Среди В-лимфоцитов выделяют 2 субпопуляции, которые отличаются одна от другой местом прохождения лимфопоэза и функционально. Эти субпопуляции называют В-1 (CD5+) и В-2 (общеизвестные). Кроме того, В-лимфоциты различаются по степени зрелости и классу секретируемых иммуноглобулинов, а тем самым и по функциональному вкладу в иммунный ответ, так как каждый класс иммуноглобулинов имеет особые и определенные функции. Как и всякий лимфоцит, В-лимфоциты делят на неиммунные (никогда не контактировавшие со своим антигеном) и иммунные (после связывания со своим
антигеном). CD5 В-лимфоциты, дифференцирующиеся вне костного мозга, характеризуются тем, что они продуцируют иммуноглобулины без взаимодействия с Т-лимфоцитами. Их иммуноглобулины почти всегда класса IgM. Принципиальная особенность этих иммуноглобулинов — широкая перекрестная реактивность, причем их антигены — бактериальные полисахариды. Могут ли CD5 В-лимфоциты распознавать белковые антигены, — еше вопрос. По биологическому смыслу CD5 В-лимфоциты аналогичны Т-лимфоцитам с рецептором TcRy5.
Т-лимфоциты. Лимфопоэз в тимусе заканчивается образованием двух больших субпопуляций Т-лимфоцитов — CD8+ (в будущем ЦТЛ) и CD4+ (в будущем ТЫ, Th2, Th „. или ЦТЛ) и по крайней мере одной минорной — CD4", CD8". Все без исключения Т-лимфоциты имеют на клеточной мембране рецептор Т-лимфоцитов для антигена, который называют TcR (от T-cell receptor). Он состоит из 8 полипептидных цепей. Две из них центрально расположены (это гетеродимеры а и В или у и б, причем именно они вступают в ионные, водородные, ван-дер-ваальсовы и гидрофобные взаимодействия с антигенами). Кроме антигенсвязывающего гетеродимера, в состав TCR входит комплекс трансмембранных полипептидов CD3, состоящий из 3 типов цепей (обозначаемых как е, у и 5). Эти цепи по две (е + б и у + е) примыкают к антигенсвязывающим цепям аир или у и 5 TCR, связаны с последними внутри мембраны ионными связями и служат для проведения сигнала внутрь клетки. С трансмембранной частью антигенсвязываю-щих цепей TcR связаны еще две одинаковые £-цепи, также уходящие внутрь клетки и обеспечивающие проведение сигнала.
Гены, кодирующие молекулы Ig, и гены, кодирующие молекулы TcR, имеют одно уникальное свойство, не только отличающее их от других генов других клеток в пределах организма, но свойство, уникальное по сравнению со всеми известными генами всех известных позвоночных. Это свойство — рекомбинация ДНК в соматических клетках. Единственный тип соматических клеток, в которых происходит такое явление, — лимфоциты. Только два типа молекул белков синтезируются на перестроенных генах — это TcR и Ig. На всех Т-лимфоцитах TcR имеют единую четвертичную молекулярную структуру. Дифференцировка Т-лимфоцитов изучена весьма подробно. Описание молекулярно-клеточных параметров этой дифференцировки занимает более 2 печатных листов текста. Поэтому в данной работе мы с сожалением опустим это описание и констатируем как факт характеристики функционально различающихся субпопуляций Т-лимфоцитов по малому числу определяющих параметров: составу TcR, мембранным молекулам CD4, CD8, CD45R и основным Т-клеточным цитокинам.
Т-лимфоциты-«хелперы» — CD4+TcRaB (ThO, ТЫ, Th2, Th3), а также CD4+ ЦТЛ. Молекула CD4 экспрессирована на субпопуляции Т-лимфоцитов с рецептором TcRaB, получившей более 25 лет назад название Т-хелперов (Th). К слову сказать, среди нелимфоидных клеток молекула CD4 экспрессируется, например, на нейронах, макрофагах, эозинофилах.
Гетерогенность CD4+ Т-лимфоцитов в периферических лимфоидных тканях была показана 10 лет назад (публикации 1989 г.) Mossman и Koffman в работах по клонированию Т4-лимфоцитов мышей in vitro. Проанализировав свойства десятков клонов, авторы увидели, что клоны можно сгруппировать всего в два типа, различающихся между собой по продуцируемым цитокинам. Один тип, названный ТЫ, — это продуценты гамма-интерферона и IL-2. Второй тип, названный Th2, — это продуценты IL-4, IL-5, IL-6, IL-10. Была сформулирована парадигма об «иммунном отклонении», в которой говорилось, что в процессе развития иммунного ответа из исходно одного типа зрелых неиммунных лимфоцитов CD4+ ThO получаются либо ТЫ, либо Th2. Их функции различны в соответствии с так называемым профилем продуцируемых цитокинов. ТЫ, продуценты гамма-интерферона, посредством этого интерферона активируют макрофаги, которые создают очаг воспаления, известный как ГЗТ. Th2 посредством IL-4 переключают биосинтез иммуноглобулинов в В-лимфоцитах на IgE, что инициирует цепь физиологических или патологических процессов с вовлечением тучных клеток. IL-5 как продукт Th2 активирует эозинофилы и соответственно способствует развитию эозинофильных воспалительных процессов в тканях. Практическим врачам идея о двух типах Т4-лимфоцитов весьма понравилась своей простотой: гиперфункция ТЫ — клинические случаи ГЗТ, гиперфункция Th2 — клинические случаи реакций гиперчувствительности немедленного типа. Но, как показывают последующие эксперименты, такой простоты, хоть и красивой, какую наблюдали Mossman и Koffman на клонах лимфоцитов мыши in vitro, не существует у той же мыши in vivo, а у человека и in vitro этого нет. Приведем известные опубликованные данные, ставящие под сомнение парадигму Thl/Th2, по крайней мере в столь простом ее виде.
У мышей in vivo нокаут генов y-IFN или IL-4 не приводит к нарушениям функций, приписываемых Th2.
Нокаут гена y-IFN у мышей линии NOD не защищает от развития диабета (ТЫ-патогенез).
При экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите (ЕАЕ) (ТЫ-патогенез) y-IFN предотвращает развитие клиники, а антитела к y-IFN усиливают патологию.
У мышей с дефицитом IL-4 нарушены Th-1 — опосредованные цитотоксические процессы.
У человека в терминальных стадиях дифференцировки иммунных Т4-лимфоцитов, вероятно, наступает узкая специализация по продукции 1—2 биологически активных веществ (БАВ), т.е. на стадии эффекторных процессов у человека субпопуляций Т4-лимфоцитов не две, а много. Кроме того, в работах последних 3 лет по клонированию in vitro Т-лимфоцитов человека среди Т-лимфоцитов из кожи больных с синдромом Лайела значительный процент среди прочих Т-лимфоцитов составляют С04+-цитотоксические Т-лимфоциты с перфо-рин-гранзимным механизмом действия. Раньше полагали, что перфорин-гранзимные ЦТЛ — это всегда CD8+ Т-лимфоциты.
Было время, когда CD8+ Т-лимфоциты называли ЦТЛ/супрессоры. Однако в последние 10 лет понятие о Т-суп-рессорах как особой субпопуляции Т-лимфоцитов, развивающейся в ходе лимфопоэза, перестало существовать. Супрессию иммунного ответа сейчас понимают как процесс, в который вовлечено несколько действующих факторов. Во-первых, это элиминация патогена из организма, т.е. первопричины, инициирующей иммунный ответ. Нет причины — нет ответа. Ранее возбужденные к иммунному ответу лимфоциты ликвидируются несколькими способами. Во-первых, с помощью глюкокортикоидов, физиологические концентрации которых индуцируют апоптоз активированных лимфоцитов. Во-вторых, ТЬЗ (стадия развития иммунных Т4-лимфоцитов, характеризующаяся высокой продукцией антипролиферативного в отношении лимфоцитов цитокина — TGFp) ингибируют пролиферацию (следовательно, профессию иммунного ответа) и Т-, и В-лимфоцитов. В-третьих, на активированных в режиме иммунного ответа лимфоцитах увеличивается экспрессия рецепторов к факторам некроза опухолей (TNF), FasL, CD30 и других мембранных рецепторов, связывание которых с их ли-гандами инициирует в лимфоците-носителе рецептора апоптоз.
CD4+ Т-лимфоциты любой функциональной специализации объединяет одно общее свойство, касающееся особенности их антигенраспознающего рецептора — TcR. TcRaB в комплексе с мембранной молекулой CD4 способен связывать (т.е. распознавать) только пептидные антигены и только в том случае, если эти пептиды связаны в комплекс с молекулами МНС II класса (МНС-II) на поверхности клеток своего организма. Сама молекула CD4 взаимодействует с молекулами МНС-Н. Можно сказать, что на CD4+ Т-лимфоцитах дееспособен ре-цепторный комплекс такого состава: {CD4+ TcRap + CD3}. Компоненты по отдельности не распознают антиген и не запускают дифференцировку лимфоцита. Молекулы МНС-П экспрессируются на мембране только определенных клеток в организме: дендритных клеток, В-лимфоцитов, макрофагов, эндотелии сосудов. Эти клетки имеют групповое название
антигенпредставляющих клеток (АРС — от antigen presentin cells). CD4+ Т-лимфоциты способны «увидеть» своим рецептором пептидный антиген только на клеточной мембране названных АРС и в том случае, если определенная группа АРС предварительно поглотила антиген из внешней среды и подвергла его частичному ферментативному расщеплению и конъюгации со своими клеточными молекулами МНС-П. До-лимфоцитарная обработка антигена называется процессингом антигена. Никто ни разу не описал наблюдения, чтобы CD4+ Т-лимфоцит распознал (связял своим TCRaB) свободный антиген.
«Профессиональными» антигенпредставляющими клетками являются клетки, экспрессирующие МНС-П наряду с MHC-I, а также определенный набор корецепторных молекул, связывание которых с комплементарными молекулами-лиган-дами на лимфоците необходимо и достаточно для инициации развития иммунного ответа. Таких клеток у млекопитающих всего три типа:
дендритные — единственные с конститутивной экспрессией МНС-П;
В-лимфоциты;
макрофаги.
МНС-П есть еще на клетках эндотелия сосудов, но на них в норме нет костимуляторных молекул. Самыми эффективными и исключительно профессиональными (т.е. без других функций) АРС являются дендритные клетки. Это единственные клетки, способные представить антиген в первичном иммунном ответе. Гистогенетически дендритные клетки происходят из той же стволовой кроветворной, причем, вероятно, из общего предшественника лимфоцитов (общего для Т, В и НК). Дендритные клетки не только обслуживают иммунный ответ на экзогенные антигены. Например, в вилочковой железе, вероятно, именно дендритные клетки предоставляют эндогенные петиды дифференцирующимся Т-лимфоцитам таким образом, что формируется тот самый репертуар антигенраспознающих рецепторов Т-лимфоцитов, с которым только и живет конкретный организм в течение своего онтогенеза.
Дендритные клетки — клетки, которые первыми связывают все вещества, проникающие через барьер кожи и слизистых оболочек. Они не фагоциты. Дендритные клетки способны прочно фиксировать антигены на своей клеточной мембране, выполнять неглубокий эндоцитоз и частичное ферментативное расщепление антигена. Загрузившись антигеном, дендритные клетки мигрируют по лимфодренажу. Они тропны к лимфатическим узлам, куда и несут антиген. В лимфатическом узле эти дендритные клетки имеют гистологический вид интердигитальных дендритных клеток. Именно эти клетки
предоставляют антиген для распознавания лимфоцитам. На дендритных клетках за короткое время, пока они мигрируют из барьерных тканей в лимфоидные органы, экспрессируются в большом количестве молекулы МНС-П и костимуляторные мембранные молекулы В7.
В-лимфоциты в роли АРС характеризуются тем, что они способны «уловить» своим иммуноглобулиновым рецептором низкие дозы растворимых антигенов (за счет высокой аффинности антигенраспознающих рецепторов по определению). Очевидно, что В-лимфоциты заметно проявляют себя при повторных попаданиях антигена в организм (надо, чтобы при первичном ответе размножился соответствующий клон В-лимфоцитов).
Макрофаги не представляют антиген в первичном иммунном ответе. Они способны выполнять функции АРС только в ранее иммунизированном организме. Это объясняется тем, что функция АРС для макрофага вторична по отношению к его санитарным обязанностям. К последним относится фагоцитоз комплексов антиген—антитело, которые макрофаг эффективно «ловит» своим рецептором к Fc-фрагменту иммуноглобулинов с целью поглотить и расщепить, т.е. необходимо, чтобы антитела к антигену уже выработались в предыдущем цикле иммунного ответа. Фрагменты расщепленного антигена из поглощенного комплекса макрофаг экспонирует на клеточной мембране в комплексе с МНС-П и, таким образом, работает как АРС для следующего цикла иммунного ответа. Экспрессия комплексов МНС-Н — пептид на эндотелии вносит свой вклад в обеспечение регионарной локализации процессов иммунного воспаления в месте проникновения антигена в ткани.
За открытие факта, что Т-лимфоциты (с рецептором аВ) способны распознавать только пептидные антигены и только при условии, что эти пептиды укомплектованы в соединение с собственными молекулами клеточной мембраны, называемыми алогично, но исторически обусловленно антигенами главного комплекса гистосовместимости (МНС — major histocom-patibilyity complex I или II классов), Peter С. Doherty и Rolf M. Zinkernagel получили в 1996 г. Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Первые публикации этих авторов были сделаны в 1974 г. Первая экспериментальная работа, в которой наблюдали этот феномен, но не могли еще интерпретировать так, как можем мы сейчас, принадлежит Peter A. Gorer и относится к 1936 г. Теперь мы также знаем, что это явление обязательного «двойного распознавания» — антигена + МНС — закономерно только для Т-лимфоцитов с рецептором TcRaB, на которых экспрессирована одна из двух молекул — CD4 или CD8. Эти Т-лимфоциты предназначены для распознавания пептидных антигенов: они самые точные, т.е. высокоспеци
фичные по индивидуальным антигенам. Иначе, без «двойного распознавания», связывают антигены Т-лимфоциты с рецептором TcRyS, а также субпопуляция Totp/CD4~ CD8~. Эти лимфоциты могут работать как с белковыми антигенами (причем непроцессированными), так и с гликолипидами и полифосфатами.
Цитотоксические Т-лимфоциты — CD8+TcRaB. CD8+ Т-лимфоциты с рецептором TcRaB работают с антигеном по иной программе, а именно: молекула CD8 на клеточной мембране Т-лимфоцита предназначена для взаимодействия (связывания) с молекулами MHC-I на поверхности клеток, несущих антиген, т.е. CD8+TcRaB Т-лимфоциты также способны распознать свой антиген, если только антиген уже связан с МНС, но не II, а I класса на клетках своего организма. MHC-I экспрессируются на всех клетках, кроме безъядерных эритроцитов. Но это не значит, что антигенпредставляющими клетками для CD8+TcRaB Т-лимфоцитов может стать любая клетка организма, если ее молекулы MHC-I связали некий антиген, для которого среди CD8+ Т-лимфоцитов нашелся комплементарный TcR. Чтобы быть АРС, мало нести на своей поверхности антиген в комплексе с МНС. Облигатно необходимо наличие костимуляторных молекул, которых на любых клетках нет, а есть они только на профессиональных АРС. Молекулы MHC-I способны связывать надлежащим образом пептидные фрагменты (антигена) в цитозоле клетки. В цито-золе присутствуют преимущественно белки, которые и синтезировались внутри данной клетки. Такими белками, которые должны «интересовать» защитную иммунную систему, являются белки вирусов, бактерий и простейших, инфицировавших клетки организма (т.е. внутриклеточные инфекции).
CDS^TcRaB Т-лимфоциты предназначены для дифференцировки в цитотоксические лимфоциты-эффекторы (ЦТЛ, или CTL, — cytotoxic T-lymphocytes). ЦТЛ сами, непосредственно своим клеточным телом, «работают» над деструкцией, разрушением клетки-мишени, на мембране которой «проступили» инфекционные антигены в комплексах с молекулами MHC-I. Вот для связывания и выполнения функций иммунных лимфоцитов-эффекторов костимуляторные молекулы уже не нужны. Механизм деструкции клеток-мишеней состоит в индукции апоптоза с участием особых ферментов — гранзи-мов, которые лимфоцит «впрыскивает» в клетку-мишень через поры, сформированные в мембране мишеней с помощью пер-форина лимфоцитов.
Как видим, Т-лимфоциты с TcRaB, CD4+ и CD8+ способны «работать» с патогеном, только если его «поднесли» им другие клетки «на блюдечке с нужной каемочкой». Такая прихотливость страхует организм от слишком легкой индукции именно иммунного ответа и вслед за ним иммунного воспале-
ния, ибо это — самое жесткое по механизмам воспаление, легко переходящее грань между поддержанием здоровья с помощью иммунного ответа и патологическими процессами с компонентой иммунного воспаления.
Туб-лимфоциты. Т-лимфоциты с рецептором TcRy5 существенно отличаются от Т-лимфоцитов с рецептором TcRaB своими антигенраспознавательными способностями. Ту5 нужны организму на барьерах (они и локализуются в слизистых оболочках и коже) для быстрого связывания внешних антигенов, когда нет времени для предварительного процессинга в АРС. TcRy8 так устроен, что он не нуждается в предоставлении антигена MHC-I/II, способен сам связывать непроцессиро-ванные антигены, в том числе небелковые. Но зато степень специфичности TcRy5 существенно меньше, чем у TcRaB: один и тот же лимфоцит с одним и тем же TcRyS способен связывать довольно широкий набор антигенов. Туб специализируются на инфекционных и пищевых антигенах, эволюци-онно характерных для класса млекопитающих. Функциональные свойства лимфоцитов Туб изучены меньше, чем других лимфоцитов (они открыты менее 10 лет назад). По тем данным, которые есть, одни Туб могут работать как ЦТЛ, другие — как ТЫ, третьи — как Th2. Замечено, что именно Туб адоптивно переносят состояние толерантности к перорально вводимым антигенам на экспериментальных моделях.
Нормальные киллеры (NK). NK дифференцируются из общей клетки-предшественника всех лимфоцитов, т.е. той же, из которой развиваются Т- и В-лимфоциты. Функционально они являются цитотоксическими клетками-киллерами и, как и все лимфоциты, продуцентами цитокинов, в частности у-интерферона. Молекулярные механизмы собственно цитолиза клеток-мишеней тождественны у NK и у ЦТЛ. Но на NK не выявлены антигенраспознающие рецепторы ни TcR, ни Ig-типов. В настоящее время известны две субпопуляции НК. Одна из них циркулирует преимущественно в крови и является эффектором антителозависимой клеточной цитотоксичнос-ти (АЗКЦТ). На клетку-мишень этих NK наводят антитела, специфичные к мембранным антигенам клетки-мишени: сначала антитела связываются с антигеном на клетке, а затем к этому комплексу антиген+антитело прикрепляется клетка NK через имеющийся у NK низкоаффинный (низко-, а не высокоаффинный, чтобы не связывать свободные иммуноглобулины) рецептор к Fc-фрагменту IgG (этот рецептор обозначают FcyRIII, а в CD-номенклатуре эта же молекула значится как CD16 и часто используется как маркер NK).
АЗКЦТ с антителами класса IgE или IgA развивают эози-нофилы. Вторая субпопуляция NK локализована в печени и в слизистой оболочке матки и выполняет функции супрессо-ров — убивает лимфоциты, активированные на пищевые анти-
6—1385
81
гены (в печени) или на аллоантигены плода (в матке). От Т-лимфоцитов NK отличаются тем, что контакты со своими клетками с нормальным уровнем экспрессии антигенов МНС ингибируют активность NK, но при контактах со своими клетками со сниженным уровнем экспрессии МНС их активность возрастает.
Т-лимфоциты CD4~CD8~TcRap+. Такие лимфоциты выявлены в периферических тканях сравнительно недавно. В отличие от обычных Tap-лимфоцитов, которые либо CD4+, либо CD8+ и распознают только пептидные антигены, укомплектованные либо в МНС-П (для CD4+), либо в MHC-I (для CD8+), двойные негативные периферические Tap-лимфоциты предназначены для распознавания непептидных антигенов. Они способны связывать липогликаны и соединения миколевой кислоты (характерные соединения микобактерий), укомплектованные неполиморфной МНС-подобной молекулой CD1 на поверхности анти-генпредставляющих (или инфицированных) клеток.