
Иммунология / Иммунология+Литусов+Прощенко
.pdf
Антигены вирусов
Антигены просто устроенных вирусов представлены капсидными белками и нуклеопротеинами.
У сложно устроенных вирусов выделяют капсидные и суперкапсидные белковые антигены, М-белок, гликопротеиновые антигены шипов.
При инфицировании вирусами клетки выявляют также антигены, образующиеся при репродукции вируса (неструктурные вирусные белки).
Геном
HBsAg |
Суперкапсид |
ДНК-полимераза |
Нуклеокапсид |
|
Липидный
бислой
HBeAg HBcAg
Структура и антигены вируса гепатита В
181

Участники развития адаптивного иммунного ответа
1. Клетки:
Антигенпрезентирующие клетки (АПК):
Профессиональные АПК (дендритные клетки, макрофаги, В-лимфоциты).
Непрофессиональные АПК (эпителиальные клетки, эндотелиальные клетки, фибробласты, тучные клетки). Т-лимфоциты (Т-хелперы, цитотоксические Т-лимфоциты).
В-лимфоциты.
Презентация антигена осуществляется с помощью антиген-презентирующих рецепторов (молекул МНС 1 и 2 классов).
2. Гуморальные факторы: Антитела.
Цитокины.
Структуры, распознающие антиген: Т-клеточный рецептор. В-клеточный рецептор.
182

Антигенпрезентирующие клетки
Антигенпрезентирующие клетки (АПК) – это клетки, ответственные за внутриклеточную переработку антигена и последующее представление антигена другим клеткам – участникам иммунного ответа. АПК захватывают антигены, перерабатывают антигены до антигенных фрагментов – пептидов, образуют комплексы этих пептидов с молекулами МНС 1 или 2 класса, перемещают эти комплексы на клеточную мембрану и представляют их Т-лимфоцитам.
Профессиональные антигенпрезентирующие клетки поглощают антиген и затем представляют фрагменты этого антигена (эпитопы) на своей мембране с помощью молекулы МНС II класса. К ним относятся дендритные клетки, макрофаги (клетки миелоидного ряда) и В-лимфоциты (клетки лимфоидного ряда).
Непрофессиональные антигенпрезентирующие клетки в норме не содержат молекул МНС II класса, а синтезируют их только в ответ на стимуляцию некоторыми цитокинами (например, интерферонами). К непрофессиональным АПК относятся эндотелиальные клетки, фибробласты, кератиноциты и некоторые другие клетки.
183

Дендритные клетки как АПК
Дендритные клетки (“часовые” иммунной системы) являются наиболее эффективными АПК (активнее макрофагов в 100 раз, активнее В-лимфоцитов в 1000 раз). Это обусловлено тем, что ДК экспрессируют высокий уровень молекул МНС-II, обладают высокой стимулирующей активностью в отношении Т-хелперов, экспрессируя высокий уровень костимулирующих молекул
СД80/86, СД40, цитокинов, мигрируют в лимфатические узлы. После миграции в лимфоидную ткань одна зрелая ДК может вступать в контакт в течение 1 часа с 5000 Т-лимфоцитов. При таких контактах специфические Т-клетки могут найти те ДК, которые презентируют специфический антиген.
Больше всего дендритных клеток находится в тканях, соприкасающихся с внешней средой.
Дендритная клетка презентирует белки, вирусные антигены, захваченные пиноцитозом или фагоцитозом.
|
|
РАМР |
Цитокины |
Патоген |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TLR |
PRR
Т-хелперы
Антигены
Дендритная
клетка
Антигенраспознающие рецепторы
184

Моноциты и макрофаги как АПК
Моноциты циркулируют с током крови 8-12 часов, после чего выселяются в различные ткани, где дифференцируются в тканевые макрофаги. Тканевые макрофаги – это фагоциты, развивающиеся из моноцитов крови. Они присутствуют в определенных зонах лимфоидных органов и практически во всех нелимфоидных органах: клетки Купффера в печени, альвеолярные макрофаги в легких, макрофаги слизистых оболочек и серозных полостей (перитонеальные макрофаги,
плевральные макрофаги), микроглия в ЦНС, клетки Лангерганса в коже, остеокласты, макрофаги интерстициальной ткани сердца, поджелудочной железы, почек и других органов. Таким образом, макрофаги локализуются в различных тканях и органах, имеют различные названия, но их объединяет общее происхождение и ярко выраженная способность к фагоцитозу, они являются основными фагоцитирующими клетками нашего организма. Они презентируют фагоцитированные антигены.
185

В-лимфоциты как АПК
В-лимфоциты могут поглощать антиген, связавшийся с В-клеточным рецептором, и затем представлять его Т-хелперам (вирусные антигены, токсины). В-клетки могут также распознавать растворимые антигены с помощью специфичных к ним В-клеточных рецепторов. При контакте с антигеном или стимуляции со стороны Т-клеток одни B-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки, способные к продукции антител. Другие активированные B-лимфоциты превращаются в B-клетки памяти. Эти две разновидности В- лимфоцитов относятся к группе В2-клеток.
Некоторые В-лимфоциты выступают в качестве антигенпрезентирующих клеток. Они реагируют с определенными антигенами (например, с полисахаридными бактериальными антигенами) и относятся к группе В1-лимфоцитов.
186

Поглощение антигена
Антиген из окружающей среды поглощается клетками организма посредством эндоцитоза. Эндоцитоз – процесс захвата внешнего материала клеткой путем образования мембранных везикул. Различают следующие механизмы эндоцитоза:
-фагоцитоз (поедание клеткой), при котором клетки организма захватывают, поглощают и переваривают твердые частицы, в том числе бактерии. Вокруг поглощаемого объекта образуется фагосома;
-пиноцитоз (питье клеткой) – процесс поглощения клеткой жидкой фазы из окружающей среды, содержащей растворимые вещества, включая крупные молекулы (белки, полисахариды и др.). При пиноцитозе от мембраны отшнуровываются внутрь клетки небольшие пузырьки – эндосомы (пиносомы);
-рецептор-опосредованный эндоцитоз – активный специфический процесс, при котором клеточная мембрана впячивается внутрь клетки, формируя окаймленные ямки. Внутриклеточная сторона окаймленной ямки содержит набор адаптивных белков (адаптин, клатрин и другие белки). Снаружи – рецепторы. Фагосомы, пиносомы и окаймленные пузырьки соединяются с лизосомой, в результате чего антигены перевариваются.
Внешняя |
Цитоплазма |
среда |
|
Твердая частица Фагосома
фагоцитоз
Макромолекулы Пиносома
пиноцитоз
Рецептор |
Клатрин |
|
Окаймленная
ямка Окаймленный пузырек
рецептор-опосредованный эндоцитоз187

Доставка и презентация антигена
Контакт антигена (патогена) с антигенпрезентирующей клеткой (АПК) происходит в месте входных ворот инфекции. При этом клетки, поглотившие антиген (патоген), транспортируют его в ближайшие лимфатические узлы (лимфоидную ткань), где происходит так называемая “встреча” антигена с другими клетками иммунной системы.
Переработка антигена обозначается термином процессинг, а представление антигена другим клеткам иммунной системы называется презентацией. Процессинг антигена протекает при транспортировке антигена в лимфоидную ткань, а презентация
– непосредственно в лимфоидной ткани.
Процессинг (разрушение, переработка) антигена происходит с помощью ферментных систем клетки. Образующиеся фрагменты (в частности, эпитопы антигена) выносятся на поверхность клетки и представляются (презентируется) другим клеткам, участвующим в иммунном ответе. В презентации участвуют молекулы главного комплекса гистосовместимости тканей (МНС). Эти молекулы называются антигенпрезентирующими молекулами.
Псевдоподии
Бактерия
Лизосома |
|
Фагосома |
|
Фаголизосома |
|
MHC-II |
|
Антиген + MHC-II |
|
Экзоцитоз |
188 |
|

Антигенпрезентирующие рецепторы
Презентация антигенов антигенпрезентирующими клетками происходит с помощью специальных (антигенпрезентирующих) рецепторов - молекул главного комплекса гистосовместимости. Различают два класса таких молекул – МНС 1 класса и МНС 2 класса. Они представляют собой гликопротеины.
Молекулы МНС 1 класса презентируют внутриклеточные антигены, а молекулы МНС 2 класса – внеклеточные антигены.
MHC-II
|
|
|
|
|
Внеклеточные |
|
|
|
ЭР |
|
Цитозоль |
|
||
|
|
|
||
антигены |
|
|
|
|
|
|
|
|
Эндосома
Фаголизосома
Антиген+МНС
MHC-II
в везикуле
Презентация
антигена
Гольджи
MHC-I
Внутриклеточные
антигены
Протеосома
Процессинг в протеосоме
Транспорт
пептидов через ЭР
Пептид+МНС-I
Презентация
антигена
189

Строение МНС-I
Молекула МНС 1 класса состоит из тяжелой альфа-цепи, включающей 3 домена (альфа-1, альфа-2, альфа-3), и легкой цепи (β2-микроглобулина). Связывание антигена молекулой МНС1 происходит в антигенсвязывающей щели, образованной доменами альфа-1 и альфа-2 тяжелой цепи. Молекула МНС 1 класса присутствует во всех ядросодержащих клетках организма.
Ее основная функция заключается в презентации антигенных детерминант цитотоксическим Т-лимфоцитам (ЦТЛ). МНС-I связывается с антигеном в цитозоле и транспортирует его на мембрану клеток через комплекс Гольджи. Рецептор МНС-I способен представлять Т-лимфоцитам полипептид, состоящий из 8-9 аминокислот. МНС-I презентирует преимущественно внутриклеточные антигены: собственные антигены организма (нормальные и злокачественно трансформированные), вирусные антигены (антигены вирусинфицированной клетки) и антигены фагоцитированных и сохранившихся в фагоцитах бактерий.
Презентируемый
антиген
альфа-1 |
альфа-2 |
альфа-3
β2-микроглобулин Альфа цепь
Клеточная
мембрана
190