3.1.3 Места локализации иммунного ответа

При поступлении антигенов во внутреннюю среду организма первыми инородные вещества встречают специальные клетки, которые называют антигенпредставляющими клетками (АПК):

• дендритные клетки – в покровах,

• макрофаги – в тканях

• В-лимфоциты – в крови.

При фагоцитозе инородные вещества подвергаются переработке внутри АПК (внутриклеточное пищеварение в эндолизосомах: частичная денатурация и протеолиз, обычно до пептидов). При незавершенном фагоцитозе или расщеплении инородное вещество приобретает свойства антигена. Преобразованный антиген внутри АПК специфически связывается с молекулой-гликопротеидом главного комплекса гистосовместимости (МНС) и в виде такого комплекса перемещается на поверхность клетки. Данный процесс называется процессингом антигена.

АПК с током лимфы или других жидкостей организма перемещаются в периферические лимфоидные органы и представляют (презентриуют) антиген Т-лимфоцитам.

Т.о. антигенпредставляющие клетки делают антиген «видимым» для Т-лимфоцита, который «принимает решение» о способе борьбы.

3.2 Молекулы главного комплекса гистосовместимости

Вспомним термины из разделов биологии

• Цитология: рецепторный аппарат, внутриклеточное пищеварение, лизосомы, фагоцитоз, транскрипция, трансляция, апоптоз

• Гистология: эндотелий, соединительные ткани, трансплантация

• Генетика: признак, ген, аллель, наследственность, полигенность, множественный аллелизм, кодоминантность, полиморфизм

Англоязычный перевод термина «главный комплекс гистосовместимости» (или ГКГС) – мajor histocompatibility complex или МНС, что чаще встречается в научной литературе.

Понятие трудно для понимания начинающих изучение иммунологии, т.к. не соответствует природному предназначению, а лишь отражает исторический факт, связанный с открытием в 40-е годы ХХ века данного соединения как причины несовместимости тканей различных организмов при трансплантации. Это недоразумение разрешили Р. Цинкернагель (Швейцария) и П. Дохерти (США), которые в 1973-74 годах открыли природные функции молекул МНС:

представлять для распознавания пептидные антигены Т-лимфоцитам

На данный момент известны три класса молекул МНС, два из которых (классы I и II) достаточно хорошо изучены. В таблице 4 приведена сравнительная характеристика данных классов, отражающая их природу и биологическое назначение.

Таблица 4 – Сравнительная характеристика классов МНС

Показатели	МНС класса I	МНС класса II
Встречаемость	На поверхности всех клеток, имеющих ядро. Количество варьирует. Максимум – на лимфоцитах и лейкоцитах	На поверхности антигенпредставляющих клеток, на эндотелии сосудов, на Т-лимфоцитах (только у человека)
Молекулярная структура	Гликопротеид три домена (α1, α2, α3) + β2-микроглобулин	Гликопротеид четыре домена (α1 и α2, β1 и β2)
Участки для связывания антигена	α1 и α2 формируют углубление около 2,5 нм, где располагается антиген	α1 и β1 – аналогично
Длина антигенных пептидов	Связывает только короткие пептиды 8-10 аминокислот (например вирусные частицы)	Связывает более длинные пептиды от 10 до 30 аминокислот
Природное назначение	Представление антигена Т-киллерам, которые разрушают опухолевые или вируссодержащие клетки	Представление антигена Т-хелперам, которые «определяют» и запускают форму борьбы

Чтобы связать огромное количество разнообразных антигенов, молекулы МНС должны «подстраиваться» под имеющиеся антигены, т.е. обладать специфичностью. Каков особый механизм образования многих вариантов МНС для приспособлениия к множеству заранее неизвестных антигенов?

Химическая природа МНС – гликопротеиды, которые закодированы, например, у человека на 6-й паре хромосом.

Генетическая природа разнообразия молекул МНС (Б. Бенацерраф (США), Ж. Доссе (Франция), Дж. Снелл (США) – 1980 г.)

Особенности

• Каждый организм наследует определенный набор генов МНС, один и тот же на всю жизнь.

• Каждая молекула МНС закодирована большим количеством генов, т.е. обладает полигенностью (у человека 4 х 10⁶ пар нуклеотидов, что соответствует примерно 100 генам)

• Рекомбинации ДНК в генах МНС нет.

• Генам МНС свойственен полиморфизм – наличие в популяции множества аллелей (вариантов одного гена). Для человека степень полиморфизма генов МНС самая высокая среди всех остальных генов (более 100 аллелей каждого гена)

• Гены МНС кодоминантны

Конкретные варианты МНС закрепляются в эволюции естественным отбором (в отличие от антител и Т-клеточного рецептора). Т.о. имеет место географическая приспособленность защитных механизмов отдельных особей к местной (региональной) инфекционной среде. Например, у европейца отсутствуют варианты аллелей к антигенам африканской малярии. Поэтому вакцинация европейцев, направляющихся в Африку, неэффективна, и заболевание может носить тяжелый характер.