7. Рециркуляция лимфоцитов

Иммунная система представляет собой динамическое образование, которое включает ряд лимфо-идиых органов, объединенных путями рециркуляции. Напомним, в центральных органах происходит развитие клеток иммунной системы, в периферических органах эти клетки реализуют свое действие. Основным источником клеток иммунной системы (миелоидных и лимфоидных) является костный мозг. В тимусе развиваются Т-лимфоциты. Здесь формируется их клональный репертуар, т.е. способность распознавать определенный спектр антигенов, происходят селекция клонов и дифференцировка субпопуляций; эпителиальные клетки тимуса сек-ретируют гормоны. Периферические лимфоидные органы (лимфатические узлы, селезенка, групповые лимфатические фолликулы) сходны по своей структуре. Они содержат фолликулы, в которых сконцен трированы В-лимфоциты, тимусзависимые зоны, содержащие Т-лимфоциты, а также участки смешанного заселения клетками обоих типов. Лимфоциты присутствуют также в барьерных тканях (коже и слизистых оболочках): Т-клетки - в их наружных слоях, между эпителиальными клетками, В-ктетки - в более глубоких слоях, в рыхлой соединительной ткани. Лимфоциты (особенно Т-клетки) активно рециркулируют, возвращаясь в лимфоидные органы благодаря механизму «хоминга» (homing, англ. - возврат), основанному на сродстве молекул адгезии лимфоцитов и эндотелиальных клеток лимфоидных органов. Вспомогательные клетки иммунной системы -гранулоциты, моноциты и дендритные клетки (ДК), происходят от кроветворных клеток-предшественников: колиниестимулирующий фактор гранулоци-тов способствует дифференцировке клеток в гранулоциты, а колониестимулирующий фактор грануло-цитов/макрофагов, ИЛ-4 и ФНО-а способствуют дифференцировке моноцитов и ДК. В норме циркулирующие в крови моноциты превращаются в тканевые фагоциты (время полужизни - несколько часов). Макрофаги продолжают существовать в тканях до конца своей жизни'(до нескольких лет). ДК редко обнаруживаются в крови. Их предки мигрируют в кожу, где образуют эпидермальные клетки Лангенгарса (КЛ) и дермальные ДК, или в лимфатические узлы, где дают начало интердиштальным ДК в Т-клеточной зоне и ДК зародышевого центра. Другая линия ДК, называемых лимфоидными ДК или ДК второго типа, образуются из клеток-предшественников под действием ИЛ-3 и цитокина Flt3L. Они локализуются в паракортикальной зоне лимфатического узла. Оказавшись во вторичных лимфоидных органах, многие лимфоциты не остаются в них, а перемещаются из одного лимфоидного органа в другой по кровеносным и лимфатическим сосудам. Содержание в крови лимфоцитов составляет 20-35 % (обычно - около 25 %), моноцитов - 5-8 %, нейтрофильных гранулоцитов - 60-75 %. Соотношение основных популяций и субпопуляций лимфоцитов отражено в таблице. Более высокое содержание Т-клеток, чем В-клеток, как и преобладание субпопуляции СГ)4+-лимфоцито[5 (хел-перов) над С08+-киллерами связано, возможно, с большей интенсивностью рециркуляции Т-лимфоцитов (таблица 1). Содержание в лимфе лимфоцитов составляет около 95%, из них 85% приходится на долю Т-клеток с преобладанием С04+-лимфоцитов над CD8+-клетками. В лимфе, оттекающей от нога человека, содержится 1-3% вуалевидных клеток - отростча-тых клеток, несущих на своей поверхности молекулы МНС II класса и представляющих собой переходную стадию развития между белыми отростчатыми эпидермоцитами (клетками Лангерганса) и дендритными (интердигитальными) клетками лимфатических узлов; лимфа является для них транспортным путем при миграции из кожи (где они получают активационный сигнал и связывают антиген) в лимфатические узлы (где они взаимодействуют с Т-хелперами и запускают иммунный ответ).

8. Понятие об иммунном ответе, его формы

Иммунный ответ – это цепь последовательных сложных кооперативных процессов, идущих в иммунной системе в ответ на действие антигена в организме.

Различают:

1) первичный иммунный ответ;

2) вторичный иммунный ответ.

Любой иммунный ответ состоит из двух фаз:

1) индуктивной(представление и распознавание антигена);

2) продуктивной(обнаруживаются продукты иммунного ответа).

Далее иммунный ответ возможен в виде по одного из трех вариантов:

1) клеточный иммунный ответ;

2) гуморальный иммунный ответ;

3) иммунологическая толерантность.

Клеточный иммунный ответ – это функция T-лимфоцитов. Происходит образование эффекторных клеток – T-киллеров, способных уничтожать клетки, имеющие антигенную структуру путем прямой цитотоксичности и путем синтеза лимфокинов, которые участвуют в процессах взаимодействия клеток (макрофагов, T-клеток, B-клеток) при иммунном ответе. В регуляции иммунного ответа участвуют два подтипа T-клеток: T-хелперы усиливают иммунный ответ, T-супрессоры оказывают противоположное влияние.

Гуморальный иммунитет – это функция B-клеток. Т-хелперы, получившие антигенную информацию, передают ее В-лимфоцитам. В-лимфоциты формируют клон антителопродуцирующих клеток. При этом происходит преобразование B-клеток в плазматические клетки, секретирующие иммуноглобулины (антитела), которые имеют специфическую активность против внедрившегося антигена.

Образующиеся антитела вступают во взаимодействие с антигеном с образованием комплекса АГ – АТ, который запускает в действие неспецифические механизмы защитной реакции. Эти комплексы активируют систему комплемента. Взаимодействие комплекса АГ – АТ с тучными клетками приводит к дегрануляции и выделению медиаторов воспаления – гистамина и серотонина.

При низкой дозе антигена развивается иммунологическая толерантность. При этом антиген распознается, но в результате этого не происходит ни продукции клеток, ни развития гуморального иммунного ответа.

Иммунный ответ характеризуется:

1) специфичностью (реактивность направлена только на определенный агент, который называется антигеном);

2) потенцированием (способностью производить усиленный ответ при постоянном поступлении в организм одного и того же антигена);

3) иммунологической памятью (способностью распознавать и производить усиленный ответ против того же самого антигена при повторном его попадании в организм, даже если первое и последующие попадания происходят через большие промежутки времени).

9. Что такое антиген? Дайте определение. Какова химическая природа антигенов

Антиген (antigen) [ начальные слоги двух слов: "АНТИтела ГЕНерация"; греч. anti — против и genes — порождающий, рождающийся] — макромолекулярные компоненты всех живых организмов, несущее признаки генетически чужеродной информации, которые при введении в организм животных и человека вызывают образование специфических реагирующих с ними антител. Термин «А.» употребляют как для обозначения индивидуального очищенного химического вещества, так и в собирательном смысле для обозначения сложных препаратов, клеток или тканей, содержащих большое количество различных антигенных веществ. Термин «А.» ввел в 1899 г. Л. Детре.

Таким образом, антигенами называются структурно чужеродные для данного конкретного организма вещества (высокомолекулярные соединения - белки и полисахариды), способные вызвать иммунный ответ. Носителями таких чужеродных веществ будут бактерии, вирусы, грибки, трансплантаты, опухолевые клетки.

В иммунологии термин "антиген" несет двойную смысловую нагрузку: как индуктор иммунного ответа и как биологический маркер.

В определении антигена как индуктора иммунного ответа скрыты две его основные характеристики: антигенная специфичность (антигенность) , определяемая его структурными особенностями, и иммуногенность - способность инициировать иммунную систему к формированию эффекторов, нейтрализующих антигенную чужеродность. Некоторые вещества (простые химические группировки) - гаптены - не в состоянии обеспечить развитие иммунного ответа, демонстрируя тем самым отсутствие свойства иммуногенности. Однако они обладают вполне конкретной специфичностью - способностью вступать в реакции взаимодействия с предсуществующими к ним антителами .

В то же время высокомолекулярные соединения (белки, полисахариды) обладают как антигенной специфичностью, так и иммуногенностью ( рис. 1.1 ).

В качестве биологических маркеров антигены широко используются в сравнительных исследованиях при решении вопросов филогении, систематики, популяционной генетики, морфо- и тканегенеза, клеточной дифференцировки.

Антигены состоят из крупной неспецифической молекулы - переносчика (полисахарида, белка или липида с молекулярным весом более 10000) и расположенных на поверхности этой молекулы детерминантных групп ( антигенных детерминант ), обусловливающих серологическую специфичность антигена. Детерминантные группы, отделенные от макромолекулы - переносчика, называются гаптенами . Гаптены приобретают иммуногенность лишь после соединения с высокомолекулярным белком-носителем. Гаптены не могут стимулировать выработку антител, но могут связываться с ними. Следует подчеркнуть, что иммуногенность - комплексная характеристика, которая зависит от свойств самого антигена, пути его введения и способа иммунизации. Они реагируют с соответствующими (гомологичными) антителами, но не запускают синтез новых антител.

Как уже говорилось выше, термин антиген используется в двух случаях.

Во-первых, так называют молекулы, которые индуцируют иммунный ответ. Эти молекулы еще называют иммуногенами .

Во-вторых, антигенами называют молекулы, которые реагируют с антителами или примированными T-лимфоцитами . При этом не имеет значения, способны ли эти молекулы сами по себе индуцировать образование таких антител или T-лимфоцитов.

Два значения слова "антиген" не всегда совпадают.

Гаптены имеют по одному эпитопу, тогда как полисахариды и гомополимеры имеют множественное число эпитопов одной и той же специфичности. Белки несут на своей поверхности множество эпитопов, но уже разной специфичности.

Если антиген - линейный пептид или полисахарид, то во взаимодействии с антителом принимают участие около 5-6 аминокислотных остатков или молекул гексозы, соответственно. Если же антиген - глобулярный белок, то с антителом может контактировать до 16 аминокислотных остатков.

Если схематически изобразить поверхность белкового антигена и отметить на ней центры эпитопов, выявлямых с помощью индивидуальных антител, входящих в данную сыворотку, то на этой карте можно будет выявить кластеры доминантных эпитопов. Именно эти кластеры можно определить как антигенные детерминанты . Важно иметь в виду, что на поверхности антигена может находиться несколько антигенных детерминант различной структуры.

Основные классы антигенов - это углеводы ( полисахариды ), липиды , нуклеиновые кислоты и белки .