Этапы формирования иммунного ответа

Иммунный ответ начинается с распознавания инородного антигена, то есть его увязка со специфическим рецептором на мембране зрелого лимфоцита. Такие специфические рецепторы предсуществуют на мембранах лимфоцитов до встречи с антигеном.

К антигенам следует отнести вещества, обладающие двумя свойствами: 1) иммуногенностью – способностью индуцировать специфический иммунный ответ, в результате чего продуцируются антитела или иммунные лимфоциты; 2) антигенностью – способностью специфически реагировать с антителами или клетками, которые продуцировались на введение данного антигена. Иммуногенные вещества всегда являются антигенами, в то время как антигены не всегда способны быть иммуногенами.

Антигены, не обладающие иммуногенностью, носят название гаптенов. Гаптены сами по себе не способны индуцировать развитие им­мунного ответа, продукцию иммунных лимфоцитов или антител, но они способны с ними реагировать. Кроме того, гаптены, представляющие собой молекулы с малой молекулярной массой, за счет небольших размеров не способны вызывать иммунный ответ, однако при соединении с большой белковой молекулой (которая в данном случае называется носителем) они приобретают иммуногенные свойства. Носителями таких молекул могут быть альбумины, глобулины или синтетические пептиды.

Эпитоп, или антигенная детерминанта – это место на антигене или внутри него, которое специфически реагирует с антителом. Таким образом, эпитоп определяет специфичность молекулы и индуцирует антительный ответ. Обычно эпитопы чрезвычайно малы по размерам и составляют 4–5 аминокислотных или моносахаридных остатка. Антигены мультивалентны, т. е. имеют, как правило, большое количество эпитопов, к каждому из которых в организме продуцируются свои специфические антитела.

Огромное их разнообразие обеспечивает разнообразие клонов лимфоцитов и возможность распознать любой инородный антиген. Специфическое распознавание и связывание антигена из антиген-распознающим рецептором влечет за собой активацию лимфоцита, которая оказывается его усиленной пролиферацией (клональной экспансией), то есть накоплением клонов антигенспецифічних лимфоцитов, и последующим дифференцированием лимфоцитов с приобретением ими ефекторних функций. Результатом эффекторной фазы иммунного ответа является элиминация антигена при участии активированных лимфоцитов, их продуктов, а также других клеток и механизмов неспецифической защиты, которые получил лимфоциты в специфический иммунный ответ: клеток, которые фагоцитируют, NK-клеток, системы комплемента.

Лимфоидная система осуществляет два вида специфического иммунного ответа: гуморальная - синтез антител и клеточная - реакции гиперчувствительности замедленного типа, трансплантационный иммунитет и аутоиммунные реакции, определяемые механизмами как гуморального, так и клеточного иммунитета. Считают, что назначение гуморального иммунитета - освобождать организм преимущественно от инородных в антигенном отношении экзогенных веществ, а клеточного - элиминация аутоантигенов, которыми могут появиться собственные клетки, которые мутируют и денатурированные.

Для осуществления реакций гуморального иммунитета необходима кооперация несколько параллельно и последовательно пролиферирующих и видов лимфоидных клеток, которые дифференцируются, распознают и реагируют на антиген клеток-эффекторов и вспомогательных, содействующих распознаванию и обработке антигена, пролиферации и дифференцированию клонов, которые отвечают, - макрофагов, дендритных клеток, клеток-хелперов.

Реализация иммунного ответа осуществляется в разных морфологических микроструктурах лимфоидных органов, где есть условия для определенных пространственных взаимоотношений тимусзалежних и тимуснезалежних лимфоцитов, для фагоцитоза антигенов, их концентрации, контакта антигена с клеточными элементами, для размножения, дифференцирования и кооперации клеток, которые принимают участие в иммунном ответе. Этими структурными образованиями в лимфоузлах и селезенке являются краевые синусы, синусы и тяжи мозгового вещества, паракортикальная зона, лимфоидные фолликулы, зародышевые центры, артериолярные гильзы центральных артерий белой пульпы селезенки, плазмоклеточные островки. При антигенном стимуле в этих утворенняхвідбуваються характерные морфологические изменения.

Иммунный ответ обычно развивается в несколько этапов.

1. Представление антигена. Если антиген корпускулярный (микроб или другая частица), то он захватывается макрофагами и переваривается в фагосоме. Небольшие пептиды снова экспрессируются на мембране в комплексе с HLA-DR антигеном II класса и представляется Т-хелперам, (I сигнал). Одновременно макрофаг активируется и выделяет ИЛ-1 и другие цитокины, активирующие Т-хелперы (II сигнал). Макрофаги, стимулированные бактериями, выделяют IL-12, усиливающий дифференцировку T-хелперов в Th1. Если антиген представляют В-лимфоциты, то возникают Th2.

2. Индуктивная фаза. Т-хелперы 1, и/или Th2, получив 2 сигнала от макрофагов, выделяют соответствующий набор цитокинов, которые стимулируют пролиферацию Т-лимфоцитов, а также В-лимфоцитов. Причем активируются В-лимфоциты, имеющие мономерный IgM в качестве рецептора, который соответствует этому антигену, т.е. наступает селекция и избирательная стимуляция В-лимфоцитов.

3. Эффекторная стадия. В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки, синтезирующие антитела, специфичность которых увеличивается у потомков делящихся клеток (феномен нарастания аффинитета за счет гипермутабельности генов). Параллельно возникают антигенспецифичные Т-эффекторы, несущие на своей поверхности антигенспецифические Т-клеточные рецепторы (ТКР). В итоге под влиянием антигенов в организме образуются антитела и иммунные Т-клетки.

Одновременно с развитием иммунного ответа стимулируются механизмы и клетки супрессоры, его тормозящие. Поэтому через определенное время в норме иммунная реакция затихает. В организме остается иммунологическая память: Т-и В-клетки памяти.

В случае первичного контакта иммунокомпетентных клеток с антигеном развивается первичный иммунный ответ. Во временном выражении первичный иммунный ответ имеет стадийность своего развития:

I стадия занимает 3-4 сут, антитела к соответствующему антигену в сыворотке еще отсутствуют.

II стадия - через 10-14 сут. после контакта с антигеном в сыворотке крови появляются IgM и IgG.

III стадия - уровень антител остается постоянным.

IV стадия занимает месяцы и характеризуется постепенным снижением уровня антител.

Вторичный иммунный ответ развивается при повторном контакте с антигеном, при этом образуются иммуноглобулины класса G. Антитела, главным образом IgG, появляются быстрее и в более высоком титре, чем при первичном иммунном ответе.