74. Стадии иммунопоэза т-клеток

Т-клеточный иммунопоэз происходит в тимусе.

• формирование клоноспецифичных антигенраспознающих рецепторов, способных распознавать антигенные пептиды в комплексе с аутологичными молекулами HLA;

• выбраковка Т-клеток, специфичных к аутоантигенам;

• экспрессия корецепторных молекул CD4 или CD8 с формированием субпопуляций Т-хелперов и ЦТЛ, а также естественных (природных) регуляторных Т-клеток (Treg).

Дифференцировка в тимусе сопровождается сменой поверхностных маркеров Т-лимфоцитов. Она включает следующие стадии:

• миграцию предшественников Т-клеток из костного мозга;

• перегруппировку генов TCR и формирование полноценного рецептора;

• положительную и отрицательную селекцию Т-клеток;

• формирование зрелых субпопуляций CD4+ и CD8+ Т-лимфоцитов;

• эмиграцию зрелых Т-клеток из тимуса.

75. Охарактеризуйте стадии иммунопоэза B-клеток B-лимфоцитопоэз — это процесс образования B-лимфоцитов из их клеток-предшественников. У человека и млекопитающих B-лимфоциты образуются и созревают в костном мозге и затем заканчивают своё созревание в селезёнке и лимфатических узлах и в других вторичных лимфоидных органах и тканях. Тот факт, что B-лимфоциты происходят из костного мозга — Bone marrow, а T-лимфоциты созревают в тимусе — Thymus — является удобной мнемоникой, облегчающей запоминание мест образования B- и T-лимфоцитов. Однако на самом деле в отношении B-лимфоцитов это не более чем случайное совпадение первой буквы английского названия костного мозга (Bone marrow) с первой буквой английского названия сумки Фабрициуса (Bursa of Fabricius), специализированного лимфоидного органа птиц, в котором B-лимфоциты были впервые открыты, описаны и изучены, на примере сумки Фабрициуса у кур. Именно по первой букве английского названия сумки Фабрициуса — Bursa of Fabricius — и названы, на самом деле, B-лимфоциты. Прямого аналога сумки Фабрициуса у человека и млекопитающих нет.

Образовавшиеся в костном мозгу и в селезёнке B-лимфоциты затем покидают костный мозг и селезёнку и мигрируют в периферические лимфоидные ткани, такие, как лимфатические узлы. Оказавшись в лимфатическом узле или в другом вторичном лимфоидном органе, B-лимфоцит может быть «представлен» тому или иному антигену, который он способен распознать (или, вернее, антиген представлен, презентирован ему). Иначе говоря, В-лимфоцит может быть «ознакомлен» с антигеном. Этот «ознакомительный» процесс происходит благодаря помощи макрофагов, моноцитов, гистиоцитов или дендритных клеток, при посредническом участии Т-лимфоцитов-хелперов. Все эти клетки обладают способностью захватывать (фагоцитировать), «перерабатывать» (процессировать) и «представлять» (презентировать) различные антигены B- и T-лимфоцитам в форме, удобной для распознавания ими, вместе с поверхностными антигенами гистосовместимости (MHC). Поэтому они (макрофаги, моноциты, гистиоциты и дендритные клетки) совокупно называются «антиген-презентирующими клетками».

76 Строение и функции TCR. Феномен “двойного распознавания” рецепторами Т-лимфоцитов Подобно B-лимфоцитам , T-лимфоциты несут на своей поверхности специфический рецептор для распознавания антигена . Однако, тогда как рецептор B-лимфоцита - это мембраносвязанный мономер Ig , рецептор T- лимфоцита ( TCR ) представляет собой гетеродимер, состоящий из двух (альфа- и бета-) цепей (молекулярная масса каждой - 40-50 кДа), которые, безусловно, не являются продуктами иммуноглобулиновых генов.

Существует два типа TCR, каждый из которых связывается с разными типами T-лимфоцитов. TCR1 , состоящий из гамма- и дельта-цепей, появляется на ранних стадиях онтогенеза. TCR2 состоит из альфа- и бета-цепей. Каждая цепь образует два домена; один из них имеет относительно неизменную структуру, гомологичную характерной укладке цепи иммуноглобулинов( immunoglobulin fold ), а другой обладает большей структурной изменчивостью, поскольку по своему строению напоминает вариабельные домены Ig ( Fab -фрагмент). Вариабельный участок связывается с антигеном и молекулами MHC , однако структурная основа узнавания пока не ясна. TCR2 является рецептором большинства T- клеток.

Альфа и бета-цепи совместно обуславливают распознавание специфичности антигена. У всех иммунокомпетентных T-лимфоцитов антигенный рецептор нековалентно, но прочно связан в комплекс с молекулой CD3 ( T3 ), которая состоит из пяти пептидных цепей (CD3-гамма, -дельта, -эпсилон, -зета-зета и -зета-ню ( рис. 16 ) и участвует в передаче сигнала от узнающего антиген альфа,бета-гетеродимера внутрь клетки. Логично рассматривать весь рецептор как девяти-пептидный комплекс, образованный гетеродимером и CD3, и который может связываться с другими мембранными пептидами, такими как CD3-p21 и, возможно, CD4 и CD8 . ( Рис. 16 ) На поверхности T-лимфоцитов в качестве маркера одним из первых был определен CD2 . Взаимодействие CD2 c LFA-3 ( CD58 ) приводит к связыванию (адгезии) T-клеток с другими молекулами. В дополнение к вышеуказанным маркерам следует упомянуть также такие молекулы, как CD5 , CDw49d , CD69 , CDw70 .

Зрелые TCR, представляющие собой гетеродимеры из двух цепей ( либо альфа и бета, либо гамма и дельта), экспрессируются на клеточной поверхности вместе с CD3 , образуя комплекс из пяти полипептидных цепей - гамма, дельта, эпсилон, дзэта и эта. Рекомбинация гена TCR осуществляется путем слияния крупных отдаленных друг от друга сегментов ДНК. Эти сегменты называются V (вариабельным), D (дополнительным) и J (соединяющим), причем каждый из них имеет ряд вариантов. Сегменты VDJ присоединяются к константной области альфа-гена, а сегменты VJ - к бета-гену, завершая строение генов, кодирующих TCR. Случайная комбинация сегментов и определяет, в основном, огромное разнообразие TCR, придавая им способность распознавать миллионы различных антигенов. Рекомбинация генов TCR регулируется ферментами RAG-1 и RAG-2 (рекомбиназы, активирующие гены), а также другими ферментами.

Т-клетки линии альфа-бета, составляющие у мыши и у человека большинство Т-лимфоцитов, экспрессируют рецептор Т-клеток (TCR, T-cell receptor) - бета-полипептид, связанный с TCRaльфа, тогда как функционально отличающиеся Т-клетки гамма-бета содержат на своей поверхности TCRгамма, спаренный с TCRдельта.

Двойное распознавание — процесс распознавания Т-хелпером фрагментов пептидного Аг, в комплексе с MHC-II или цитотоксическим Т-лимфоцитом любых клеток, экспрессирующих MHC-I. При этом Т-лимфоциты инициируют иммунный ответ против распознанного антигена, представленного АПК в комплексе со «своими» молекулами MHC-II или против клеток собственного организма, несущих вирусные или свои, но изменённые пептиды в комплексе с MHC-I.

77. Какие клетки и молекулы участвуют в формировании иммунологического синапса. В чем его значение.

Иммунный синапс — структурированная зона контакта между клетками, участвующими в реализации той или иной формы иммунологического рас­познавания и связанной с ним передаче сигнала. Иммунный синапс фор­мируется с участием зрелой дендритной клетки и С^4+ Т-лимфоцита для презентации антигена и представляет наиболее многокомпонентную форму этого процесса. С участием иммунного синапса реализуются 3 основных условия эффективной презентации:

—устраняются стерические помехи для взаимодействия клеток;

— обеспечивается мобилизация молекул адгезии, необходимых для фор­мирования контакта между клетками и его стабилизации;

—оптимизируется передача активирующего сигнала.

Выделяют 3 стадии формирования иммунного синапса — поляризацию клеток, установление зоны первичного контакта между клетками и образо­вание зрелого иммунного синапса, способного обеспечить передачу сигна­ла. Поляризация клеток происходит в процессе их сближения, направляе­мого хемокинами. Как уже упоминалось, дендритные клетки привлекают Т-хелперы, выделяя СС-хемокины ССЬ19 и ССЬ21, распознаваемые Т-хел- перами при помощи рецептора ССК7. Это обеспечивает поляризацию кле­ток, направленное движение Т-хелперов к дендритным клеткам и служит условием установления контакта между ними.

78. Расскажите о механизмах цитотоксического действия Т-лимфацитов (перфорин-гранзимовый, FasL-Fas-рецептор, цитокиновый)

Активированные Т-киллеры убивают клетки с чужеродным антигеном, к которому имеют рецептор, вставляя в их мембраны перфорины (белки, образующие широкое незакрывающееся отверстие в мембране) и впрыскивая внутрь токсины (гранзимы). В некоторых случаях Т-киллеры запускают апоптоз заражённой клетки через взаимодействие с мембранными рецепторами (FasL-FaS-рецептор).Одним из внешних факторов, запускающих в клетке апоптоз , является лиганд белка CD95 (Fas/APO-1) - Fas-лиганд (FasL).Это интегральный белок мембраны, который может выходить во внеклеточную среду и действовать как растворимый цитокин (фактор роста) [ Nagata S., 1997 ]. Существуют и другие, сходные с CD95-L цитокины - индукторы апоптоза - фактор некроза опухолей ( TNFaльфа ), TRAIL и др. Связываясь со своим рецептором, CD95-L (или другой сходный цитокин) включает цепь передачи сигнала, приводящего к апоптозу. Есть данные, показывающие, что система CD95-L/CD95 может иметь отношение к гибели опухолевых клеток под влиянием химиотерапевтических препаратов, а нарушения в функционировании этой системы могут приводить к лекарственной устойчивости. Цитокины - это обширная группа белков, регулирующих пролиферацию и дифференцировку клеток при связывании со специфическими рецепторами на клетках-мишенях. Цитокины подразделяются, по крайней мере, на три большие группы на основании их структуры: ростовые факторы , семейство TNF и спиральные цитокины. FasL также является цитокином и относится к семейству TNF [ Nagata S., 1995 , Suda Т., 1993 ], которое включает сам TNF , лимфотоксин , лиганд CD30 , лиганд 4 IBB , лиганд CD40 , лиганд CD27 и TRAIL (TNF related apoptosis-inducing ligand) или лиганд APO2 . Описан еще один член этого семейства - лиганд рецептора APO-3/DR-3/Wsl-1