4.Стволовые кроветворные клетки.

К полипотентным клеткам-предшественникам относится стволовая кроветворная клетка, существование которой в настоящее время твердо установлено. Стволовые кроветворные клетки обладают свойствами, которые отличают их от всех других кроветворных клеток. Они способны ж длительному самоподдержанию, быстрой пролиферации, а также к дифференцировке в направлении любого ростка кроветворения. В селезеночных колониях происходит поддержание пула стволовых клеток. Стволовые кроветворные клетки составляют очень незначительную часть всей кроветворной ткани, но этого вполне достаточно для поддержания нормального гемопоэза. В организме происходит миграция стволовых кроветворных клеток, в результате которой осуществляется постоянный обмен между различными участками кроветворной ткани. Возможно, вследствие такой миграции через периферическую кровь происходит расселение стволовых клеток и их близких потомков по разным кроветворным и лимфоидным органам, микроокружение которых может быть стимулом к началу дифференцировки в том или другом направлении. Известно, что степень миграции КОЕс увеличивается в период регенерации кроветворной ткани, а также после антигенной стимуляции. Некоторые авторы указывают на участие надпочечников в физиологической регуляции миграции стволовых клеток. При фракционировании клеток костного мозга в градиенте плотности сахарозы обнаружено, что клетки, способные восстанавливать кроветворение у облученных животных, находятся в легких слоях. В результате изучения фракции костного мозга, обогащенной КОЕс, сделано предположение, что претендент в стволовые клетки имеет морфологию малого лимфоцита, несколько отличающегося от лимфоцитов лимфатических узлов и грудного протока. Эта клетка диаметром 8-10 мкм с округлым или почкообразным гомогенным ядром, с 1-2 крупными ядрышками. При электронно-микроскопическом исследовании в цитоплазме обнаружены немногочисленные митохондрии и много свободных рибосом. Элементы пластинчатого комплекса, эндоплазматической сети, а также лизосомы видны не всегда. Оказалось, что размер стволовых клеток не является постоянным, а изменяется в зависимости от положения клетки в митотическом цикле. В норме пролиферативная активность стволовых кроветворных клеток невелика, большинство КОЕс находится в стадии Go, и только около 10% из них пролиферируют. В период восстановления кроветворения после облучения, действия цитостатиков, кровопотери и т. д. процент пролиферирующих клеток увеличивается до 50%. Интересно отметить, что после действия факторов, грозящих гибелью гемопоэзу, большинство покоящихся стволовых клеток немедленно вступает в митотический цикл. Пролиферация и дифференцировка КОЕс осуществляются только в кроветворных органах. У взрослых животных и человека основным органом кроветворения, в котором идут активные процессы гемопоэза, является красный костный мозг. Предполагается, что регуляция пролиферации и дифференцировки стволовых кроветворных клеток осуществляется местными факторами, т. е. специфическим микроокружением, действующим со стороны стромы кроветворных органов. О большой роли микроокружения в регуляции пролиферации и дифференцировки стволовых кроветворных клеток свидетельствует также пространственное распределение полипотентных стволовых клеток в бедренной кости у мышей, где число КОЕс возрастает от оси органа к его поверхности. При некоторых патологических состояниях очаги гемопоэза наблюдаются в необычных для кроветворения местах (в сердце, печени, лимфоидных органах). Предполагается, что это может быть связано с изменениями стромальных элементов, в результате которых стволовые клетки из кроветворной ткани заселяют несвойственные им органы. Интересно отметить, что способность образовывать колонии в селезенке облученных животных присуща не только стволовым кроветворным клеткам. Такой способностью обладают клетки мышиной лимфомы, которые при внутривенном введении летально облученным нормальным животным на 7-10-й день образуют селезеночные колонии, состоящие из злокачественных клеток. Число колоний зависит от числа эксплантированных клеток, и при больших исходных концентрациях происходит слияние колоний. Введение клеток одной колонии нормальным животным приводит их к гибели от лимфоматозной болезни. Клетки периферической крови мышей с миелолейкозом способны также восстанавливать кроветворение у облученных животных. В отличие от нормальных КОЕс злокачественные колониеобразующие клетки обладают способностью к неограниченному самоподдержанию, которая не истощается после нескольких повторных пассажей. Предполагается, что некоторые гематологические заболевания человека могут быть связаны с поражением полипотентной стволовой клетки. В частности, при гипопластической анемии длительное сохранение гипоплазии в костном мозге может быть следствием нарушения соотношения самообновления популяции стволовых клеток и выхода их в дифференцировку. В данном случае скорость самоподдержания, вероятно, отстает от темпа дифференцировки, результатом чего и является длительная гипоплазия. На основании некоторых работ можно предположить, что дефект стволовой кроветворной клетки иногда является причиной нейтропении у человека.

5. Т-лимфоциты (функции, предшественники, стадии развития, антигенраспознающий комплекс).

T-лимфоциты, или Т-клетки (t — лат. thymus — тимус) — лимфоциты, развивающиеся у млекопитающих в тимусе^[1] из предшественников — претимоцитов, поступающих в него из красного костного мозга. В тимусе T-лимфоциты дифференцируются, приобретая Т-клеточные рецепторы (TCR) и различные ко-рецепторы (поверхностные маркеры). Играют важную роль в приобретённом иммунном ответе. Обеспечивают распознавание и уничтожение клеток, несущих чужеродные антигены, усиливают действие моноцитов, NK-клеток, а также принимают участие в переключении изотипов иммуноглобулинов (в начале иммунного ответа B-клетки синтезируют IgM, позже переключаются на продукцию IgG, IgE, IgA).

Все Т-клетки берут свое начало от гемопоэтических стволовых клеток красного костного мозга, которые мигрируют в тимус и дифференциируются в незрелые тимоциты^[3]. Тимус создает микросреду, необходимую для развития полностью функционального репертуара Т-клеток, который является МНС-ограниченным и толерантным к самому себе.

Дифференциация тимоцитов разделяется на разные стадии в зависимости от экспрессии различных поверхностных маркеров (антигенов). На самой ранней стадии, тимоциты не экспрессируют CD4 и CD8 корецепторов, и поэтому классифицируются как двойные негативные (англ. Double Negative (DN)) (CD4-CD8-). На следующей стадии тимоциты экспрессируют оба корецептора и называются двойными позитивными (англ. Double Positive (DP)) (СD4+CD8+). Наконец на финальной стадии происходит селекция клеток, которые экспрессируют только один из корецепторов (англ. Single Positive (SP)): или (CD4+), или (CD8+).

Раннюю стадию можно разделить на несколько подстадий. Так, на подстадии DN1 (англ. Double Negative 1), тимоциты имеют следующую комбинацию маркеров: CD44+CD25-CD117+. Клетки с данной комбинацией маркеров ещё называют ранними лимфоидными предшественниками (англ. Early Lymphoid Progenitors (ELP)). Прогрессируя в своей дифференциации, ELP клетки активно делятся и окончательно теряют способность трансформироваться в другие типы клеток (например В-лимфоциты или миелоидные клетки). Переходя на подстадию DN2 (англ. Double Negative 2), тимоциты экспрессируют CD44+CD25+CD117+ и становятся ранними Т-клеточными предшественниками (англ. Early T-cell Progenitors (ETP)). В течении DN3 подстадии (англ. Double Negative 3), ETP клетки имеют комбинацию CD44-CD25+ и вступают в процесс β-селекции. Т-лимфоциты, успешно прошедшие позитивную и негативную селекцию в тимусе, попавшие на периферию организма, но не имевшие контакта с антигеном называются наивными Т-клетками (англ. Naive T cells). Основной функцией наивных Т клеток является реакция на патогены, прежде не известные иммунной системе организма. После того как наивные Т клетки распознают антиген, они становятся активированными. Активированные клетки начинают активно делиться образуя множество клонов. Некоторые из этих клонов превращаются в эффекторные Т- клетки, которые выполняют функции специфичные для данного типа лимфоцита (например выделяют цитокины в случае Т-хелперов или же лизируют пораженные клетки в случае Т-киллеров). Другая половина активированных клеток трансформируется в Т-клетки памяти. Клетки памяти сохраняются в неактивной форме после первичного контакта с антигеном до тех пор, пока не наступает повторное взаимодействие с тем же антигеном. Таким образом, Т-клетки памяти хранят информацию о ранее действовавших антигенах и формируют вторичный иммунный ответ, осуществляющийся в более короткие сроки, чем первичный.

Взаимодействия Т-клеточного рецептора и корецепторов (СD4, CD8) с главным комплексом гистосовместимости важно для успешной активации наивных Т-клеток, однако само по себе не достаточно для дифференциации в эффекторные клетки. Для последующей пролиферации активированных клеток необходимо взаимодействие т.н. костимулирующих молекул. Для Т-хелперов такими молекулами являются CD28 рецептор на поверхности Т-клетки и иммуноглобулин B7 на поверхности антигенпрезентирующей клетки.