авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |

«Учебно-методическое обеспечение для подготовки кадров по программам высшего профессионального образования для тематического направления ННС «Нанобиотехнологии» _ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Главная функция Т-лимфоцитов – распознавание комплексов белков главного комплекса гистосовместимости (МНС-I/II) с пептидом (антиге ном). Один участок молекулы Т-клеточного рецептора (TCR) вступает в связь с молекулой MHC-I/II, другой – с пептидом-антигеном. Этот фено мен называют двойным распознаванием. V-области - и -цепей вступают в связь с комплексом МНС-I/II-пептидом. Кроме этого на Т-лимфоците на ходятся корецепторные молекулы, которые связываются с MHC на АПК – это CD4 и CD8. молекула CD4 имеет химическое сродство и вступает в связь с 2-доменом молекулы MHC-II, молекула CD8 – c 3-доменом моле кулы МНС-I. Молекула CD4 – одноцепочечный полипептид с молекуляр ной массой 55000, имеет четыре домена во внеклеточной части и по пер вичной структуре принадлежит к суперсемейству иммуноглобулинов. Ци топлазматический участок молекулы CD4 связан с тирозинкиназой Lck и проводит сигнал внутрь клетки. В процессе активации Т-лимфоцита одну молекулу TCR обслуживают две молекулы CD4. Молекула CD8 как гетеро димер состоит из двух - и -цепей, имеющих по одному иммуноглобули ноподобному домену во внеклеточной части. Цитоплазматические участки цепей CD8 связаны с тирозинкиназой Lck (Н.И. Татишвили с соавт., 1988;

Р.М. Хаитов с соавт., 2000).

Рецепторный комплекс, состоящий из шести инвариантных полипептид ных цепей (,, две и две ) обеспечивает проведения сигнала с TCR. Пары цепей и расположены по бокам от - и -цепей TCR. Комплекс из цепей ++2 составляет мембранный кластер дифференцировки, его обозначают как CD3. Его цепи, и имеют внеклеточный, трансмембранный и цито плазматический участки. У человека полипептиды комплекса CD3 локали зованы в хромосоме 11. Две -цепи соединены между собой дисульфидной связью, большая их часть погружена в цитоплазму, а в мембране они распо лагаются между трансмембранными участками - и -цепей TCR. Последо вательности аминокислот – ITAM, находящиеся во всех цитоплазматических участках полипептидных цепей (,,, ), позволяют им взаимодействовать Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

с протеин-тирозин-киназами цитозоля. Один TCR рецептор потенциально способен связать 105 разных антигенов гомологичных и не гомологичных по структуре (Р.М. Хаитов с соавт., 2000).

На Т-лимфоцитах существуют рецепторы для Fc-части IgM, а другая часть для Fc-фрагмента IgG (рис. 7). Т-клетки с Fc-рецепторами для IgM яв ляются хелперами, а с Fc-рецепторами для IgG – супрессорами. Т-клетки с Fc-рецепторами для IgM (T) стимулируют В-лимфоциты в культуре в при сутствии антигена. Т-лимфоциты с Fc-рецептора для IgG (Т) подавляют Т-клеточную дифференцировку. Соотношение субпопуляций T и Т- лимфо цитов изменяется с возрастом. Количество Т-клеток значительно увеличива ется с возрастом, особенно у женщин (Н.И. Татишвили с соавт., 1988).

Рис. 7. Модель тримолекулярного рецептора Т-хелпера фрагмента антигена и I-А/Е молекулы, представленных на внемембранной части клеток, презенти рующей антиген (Б.Д. Брондз, 1987): а – антиген. Остатки аминокислот 99 и 103 выполняют функции эпитопа (контактирует с Т-рецептором) и агрегатопа (контактирует с I-A/E);

б – антиген, А-петля инсулина овцы или быка. Остатки аминокислот 8 и 10 функционируют как эпитоп, 9 и 11 – как агрегатон. Остатки аминокислот с 67 по 71 в составе I – A/E молекулы функционируют как дезеп тон, контактирующий с агрегатопом антигена. Гистотоп I – A/E молекулы кон тактирует с реститопом Т-рецептора, а эпитоп антигена с паратопом того же Т-рецептора.

ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ Анатомически процессы селекции Т-лимфоцитов проходят ближе к грани це коркового и мозгового слоев тимуса при взаимодействии развивающихся тимоцитов с эпителиальными клетками стромы тимуса и дендритными клет ками костномозгового происхождения. Дифференцировка Т-лимфоцитов в тимусе из общей стволовой кроветворной клетки (СКК) длится около трех недель (табл. 3).

Таблица Этапы дифференцировки Т-лимфоцитов (И.В. Меньшиков, Л.В. Бедулева, 2001) Стадия диф- Фенотип Процессы ференцировки Реанжировка -, -, -цепи TCR, экспрессия тер минальной дезоксирибонуклеотидтранс-феразы, которая катализирует нематричный синтез олигону клеотидных вставок в участках рекомбинации генов.

Пре-Т1-клетка CD44, Активация данного фермента является одним из CD25+ механизмов, увеличивающих разнообразие антиген распознающих рецепторов. Клетки на данной стадии чувствительны к апоптозу, от которого их защищает продукт протоокогена Bcl-2.

Экспрессия продуктов перестроенных генов, экс прессия -цепи в комплексе с CD3-проторецептора, необходимого для пролиферации клеток на данной Пре-TII-клетки CD44, стадии. Интенсивная пролиферация необходима для CD25+,CD3+ достижения достаточной численности предшествен ников Т-клеток, позволяющей в дальнейшем сфор мировать разнообразный рецепторный репертуар. На этой стадии происходит реанжировка -цепи TCR.

Экспрессия TCR. Клетки приобретают рецептор CD95 – проводник сигналов апоптоза в клетку. Сни жается экспрессия Bcl-2, что увеличивает чувстви тельность клеток к апоптозу. Далее клетки проходят этапы отбора положительной и отрицательной се Незрелая CD3+, CD4+, лекции. При положительной селекции поддержива Т-клетка CD8+, ются Т-лимфоциты, способные распознавать антиген CD95+ в комплексе с собственными МНС, представленные эпителием тимуса. Элиминируются клетки, несущие рецепторы к антигенам, не имеющим отношение к аутологичным МНС. В результате формируется механизм двойного узнавания. При отрицательной селекции подвергаются лимфоциты, несущие ауто реактивные TCR, что обеспечивает формирование иммунологической толерантности.

Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

Зрелая CD4+ или Т-клетки дифференцируются на субпопуляции: Тh Т-клетка CD8+ (CD4+) и Tk (CD8+). Покидают тимус и заселяют вто ричные лимфоидные органы.

Коммитированные клетки-предшественники Т-лимфоцитов мигрируют из костного мозга через стенку больших венул в русло и перемещаются в субкапсулярную зону коры тимуса (слайд 12). Характерной особенностью лимфоидных клеток предшественников является сохранение экспрессии уникального фермента ГСК-теломеразы, репарирующей хромосомы. Клетки предшественницы других ростков гемопоэза утрачивают эту особенность необратимо. Самыми ранними маркерами тимоцитов являются: CD2, CD7, CD44, CD25.

В-лимфоциты. В настоящее время по анатомической топографии диффе ренцировки выделяют две субпопуляции В-лимфоцитов: В1 и В2. В1 лимфо циты несут мембранный маркер CD5, поддерживают свою физиологическую регенерацию в течение всей жизни из отдельной клетки-предшественницы, пул которой пополняется за счет общей СКК. Эта клетка-предшественница в эмбриональном периоде отселяется из кроветворной ткани на свою анатоми ческую территорию – в брюшную и плевральную полости. Место обитания В1-лимфоцитов прибарьерные полости. В1-лимфоциты продуцирует анти тела класса IgM, переключение классов в них не предусмотрено.

В2-лимфоциты – это клетки, с высоким разнообразием антигенраспознаю щих участков молекул, продуцируемых ими иммуноглобулинов. Их ранний эмбриональный лимфопоэз проходит на территории печени, затем костного мозга, а иммуногенез – в фолликулах периферических лимфоидных органов.

В-лимфоциты характеризуются наличием ворсинчатой поверхности и имеют поверхностные рецепторы всех 5 классов иммуноглобулинов, Fc рецептор и рецептор комплемента. Незрелые В-лимфоциты несут на своей поверхности только рецепторы IgM. В формировании BCR принимают уча стие мембранная форма IgM, два полипептида Ig (CD79a) и Ig (CD79b). В цитоплазматических участках молекул Ig и Ig присутствую, характерные последовательности остатков аминокислот – иммунорецепторные тирозин содержащие активирующие последовательности (ITAM), которые обеспечи вают проведение сигнала внутрь клетки.

Функционально выделяют несколько субпопуляций В-лимфоцитов:

1) клетки-предшественники, синтезирующие антитела без взаимодей ствия с Т-лимфоцитами (тимуснезависимые);

2) В-клетки-предшественники, синтезирующие антитела, стимулирован ные антигеном с помощью Тh (тимусзависимые);

ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ 3) В-лимфоциты (В-лимфоциты-киллеры), способные оказывать цитоток сические эффекты на клетки-мишени;

4) В-супрессоры, незрелые В-клетки, способные тормозить пролифера цию и трансформацию Т-клеток, стимулированных антигеном, локализова ны в костном мозге;

5) В-клетки памяти, фиксирующие информацию об антиген, обеспечива ют ускоренный вторичный ответ (Н.Г. Арцимович, 1987).

В процессе дифференцировки В-лимфоцитов происходит дифференци ровка поверхностных структур, связанная со сменой классов поверхностных рецепторов (табл. 4).

В первой фазе иммунного ответа на В-клетках преобладают иммуноглобу линовые рецепторы класса М, во второй фазе – рецепторы, класса G. Основ ное место локализации иммуноглобулин-положителных В-лимфоцитов – костный мозг и селезенка (до 50-60%), лимфатические узлы (25%), тимус (менее 1%). Для того чтобы дифференцировался В-лимфоцит, необходима экспрессия тяжелой цепи на мембране. Маркером завершения В-лимфопоэза является коэкспрессия на мембране двух типов BCR – IgM и IgD. После экспрессии IgM на мембране В-лимфоцита начинается этап селекции ау тореактивных клонов в местах лимфопоэза. Связывание антигена незрелой В-клеткой с рецептором IgM, но без рецептора IgD, является сигналом для апоптоза. На последних этапах лимфопоэза по механизму делеции клона убираются В-лимфоциты, несущие рецепторы, связывающие белки соб ственных клеток, имеющих высокую аффинность.

Таблица Этапы дифференцировки В-лимфоцитов (И.В. Меньшиков, Л.В. Бедулева,2001) Стадия диффе Фенотип Процессы ренцировки При дифференцировке от про-В-клетки до Про-В-клетка CD19 пре-В-клетки происходит реанжировка им муноглобулиновых генов Н-цепи.

Экспрессия перестроенных генов. Появ ляются цитоплазматические -цепи. При дифференцировке от пре-В-клетки Пре-В-клетки CD20, до незрелой-В-клетки происходит реанжи цитоплазмати- ровка иммуноглобулинновых генов L-цепи ческие -цепи (сначала, далее ). Реанжировке подвер гается одна из аллельных хромосом.

Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

Образующиеся функциональные последо вательности, ингибируют реанжировку в аллельной хромосоме, что обеспечивает аллельное исключение. Если образуются непродуктивные гены, т.е. генные сегменты соединяются так, что внутри гена появля ются терминирующие кодоны, то реанжи ровке подвергается аллельная хромосома.

CD19, CD20, Экспрессия мембранного IgM и Незрелая мембранный IgM, других рецепторов.

В-клетка МНС-II, рецепто ры для Fc-, С3b Мембранный Зрелые В-клетки готовы к встрече с анти Зрелая В-клетка IgM, IgD, MHC-II, геном, покидают костный мозг и заселяют рецепторы для вторичные лимфоидные органы.

Fc-, С3b Неиммунные В-лимфоциты имеют время полужизни от 3 до 8 дней. В периферической лимфоидной ткани они пребывают в фолликулах, где удер живаются специальными связями с дендритными клетками (FDC) (Е.И.

Зимушко с соавт., 2001). На FDC экспрессированы рецепторы для имму ноглобулинов. Здесь В-лимфоцит распознавший свой антиген интенсивно пролиферирует и называется центробластом. В центробластах реализуются соматические мутации V-области молекулы иммуноглобулинов. Происходит замена одной пары нуклеотидов на каждые 103 пар нуклеотидов на один ми тоз. В терминальной стадии дифференцировки В-лимфоцита (плазмоцита) у него сильно развита эндоплазматическая сеть, активно секретируются имму ноглобулины. Первые плазматические клетки локализуются на территории лимфатического узла, эти клетки вырабатывают антитела для «внутреннего»

пользования. Время жизни плазматических клеток около четырех недель.

Контрольные упражнения, вопросы по содержанию 1. Перечислите центральные органы иммунной системы.

2. Какие органы иммунной системы относятся к периферическим?

3. Онтогенетическое развитие вилочковой железы в организме. Ее поло жение во взрослом организме.

4. Строение тимуса.

5. Каково функциональное значение тимуса в процессах кроветворения.

6. Строение и местоположение сумки Фабрициуса.

7. Развитие и строение костного мозга.

8. Закладка селезенки в онтогенезе, ее строение.

9. Строение лимфатических узлов ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ 3.3. Трансплантационный иммунитет 3.3.1. Система гистосовместимости, структура и функции 3.3.2. Виды трансплантации. Генетические законы трансплантации.

3.3.3. Иммунологические механизмы отторжения трансплантата.

3.3.4. Методы оценки гистосовместимости.

3.3.1. Система гистосовместимости, структура и функции Главный комплекс гистосовместимости (МНС – major histocompatibility complex) является центральным генетическим аппаратом функционирова ния иммунной системы. Эта обширная группа генов выступает генетиче ским «пультом управления» основных иммунологических процессов, кон тролирующих синтез трансплантационных антигенов, реакции клеточного иммунитета, функции микрофагов, синтез ряда компонентов комплемента и факторов свертывания крови (Б.И. Кузник с соавт., 1989).

В пределах МНС локализованы гены, контролирующие трансплантаци онные антигены, гены ответственные за синтез поверхностных структур иммуноцитов, гены контроля над деятельностью системы комплемента. У человека локус МНС включает порядка 4 х 106 пар нуклеотидов (около генов). Все гены комплекса наследуются по кодоминантному типу. Основны ми особенностями комплекса МНС являются:

• полигения – наличие нескольких неаллельных генов, белковые продук ты которых сходны в структурно-функциональном отношении;

• полиморфизм – присутствие нескольких аллельных форм одного и того же гена. Полиморфизм молекул МНС связан с вариабельностью аминокис лотных остатков в доменах 1 и 2 молекул МНС I класса и в доменах 1 МНС II класса (А. Рабсон с соавт., 2006).

У человека гены МНС локализованы на шестой хромосоме и обозначают ся как HLA (human leucocytes antigens). Все гены комплекса делятся на три группы, каждая из которых включает гены, контролирующие синтез белко вых молекул одного из трех классов. Гены областей HLA-A, HLA-B, HLA C ответственны за образование тяжелой цепи ( -цепи) антигенов I класса.

Группа генов II класса ответственна за синтез - и -цепей антигенов HLA II класса. В пределах этого класса - и -гены объединены в близкосцеплен ные пары для каждого антигена: DP, DQ, DR. Кластер DR включает дополни тельный -ген, что обеспечивает образование двух антигенов DR - 1 и 2.

К классу HLA II относят пары генов LMP и TAP, которые кодируют низкомо лекулярные белки, принимающие участие в подготовке чужеродного анти гена к презентации Т-клеткам (Р.В. Петров с соавт., 1981). Гены III класса контролируют синтез некоторых белков, принимающих участие в иммунных Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

реакциях, например, фактор некроза опухолей,, ферменты синтеза сте роидов (рис. 8).

Рис. 8. Основные области генов главного комплекса гистосовместимости человека (А. Рабсон с соавт., 2006).

Продукты генов МНС I класса представлены мембранными белками на всех ядросодержащих клетках, более выражены на лейкоцитах и макрофагах (рис. 9).

Рис. 9. Молекулы MHC классов I и II. (P.J. Bjorkman et al, 1987 Nature, 329, 506-512).

ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ А. Домены и трансмембранные сегменты;

-спирали и -складчатый слой (вид с торца);

Б. Схема, изображающая поверхность молекулы МНС класса I человека (вид сверху по данным рентгеноструктурного анализа). Пептидные цепи, образую щие -слой, показаны широки серыми стрелками (направление от N- к С-концу), -спирали показаны темно-красным;

поверхности двух спиралей обращенные внутрь и верхняя поверхность -слоя образует полость, в которой связывается антигенный пептид, распознаваемый Т-клеткой. Два черных кружка обозначают межцепочечную дисульфидную связь.

В. Вид той же молекулы сбоку, показывающий строение пептидсвязывающей полости и характерную для Ig укладку 3- и 2-микроглобулинового доменов, со стоящих из четырех антипараллельных -цепей с одной стороны и трех с другой (А. Рабсон с соавт., 2006).

Молекулярная структура антигена гистосовместимости I класса включает две полипептидные цепи: тяжелую – с молекулярной массой 39 000 – 000 и легкую – с молекулярной массой 12 000. Тяжелая -цепь кодирует ся HLA-A, B, C генами. Легкая цепь представляет собой 2 микроглобулин, кодируется геном, не сцепленным с HLA, расположенным у человека на хромосоме. Цепь имеет три внеклеточных домена ( 1, 2, 3), трансмем бранный участок и цитоплазматический. Домены 1 и 2 формируют углу бление (cleft), в котором располагается пептид-антиген, предназначенный для распознавания Т-лимфоцитам (Ю.М. Зарецкая, 1983). Белки МНС класса II представляют собой мембранные молекулы, состоящие из двух трансмем бранных гликопротеидов:

- цепь (молекулярной массой 34 000) и -цепь (молекулярной массой 29 000). Внеклеточная часть каждой цепи имеет по два домена, пептид связывающий клефт формируют 1 и 1 домены. Пеп тиды МНС класса II открыты с обеих сторон, что позволяет связывать более длинные антигены (см. рис. 9;

слайд 13).

3.3.2. Виды трансплантации. Генетические законы трансплантации.

Виды трансплантации. Применительно к генетическим отношениям до норов и реципиентов используют следующие термины (Л. Йегер, 1990):

– аутологичный – свой собственный;

– сингенный (изогенный) – полностью генетически идентичный трансплантат;

– аллогенный – другой организм в пределах одного вида;

– конгенный – организмы отличаются друг от друга одним геном при одинаковости всех других;

– ксеногенный – организм другого биологического вида.

Существуют две проблемы трансплантации:

Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

1. Технический аспект – включает консервацию и подготовку трансплан тата, а также выбор оптимальных хирургических методов, позволяющих бы стро восстановить функцию пересаженного органа;

2. Иммунологический аспект – связан с подбором донора.

С точки зрения иммунологии различают следующие виды транспланта ции: 1) аутотрансплантация, при которой трансплантат переносят с одного участка на другой в пределах одного организма. Аутотрансплантаты исполь зуют для замены поврежденных или утраченных тканей, таких как кожа, кости или хрящ. При этом иммунная реакция на трансплантат отсутствует;

2) алло(гомо)трансплантация – это пересадка органов и тканей между орга низмами одного и того же вида, но при этом донор и реципиент не являются генетически идентичными. Поэтому успех данной трансплантации зависит от степени их гистосовместимости;

3) ксено(гетеро)трансплантация – это пересадка органов в пределах организмов двух разных видов.

Основные генетические законы трансплантации (Р.М. Хаитов с соавт., 2000):

1. Аутологичные и сингенные трансплантаты приживаются;

2. Аллоггенные и ксеногенные трансплантаты всегда отторгаются;

3. В гетерозиготном состоянии все гены, контролирующие синтез анти генов, проявляют свое действие;

доминирование отсутствует или выражено лишь частично;

4. Гибриды первого поколения не отторгают трансплантаты обеих роди тельских линий, но каждая из родительских линий отторгает трансплантат от гибрида. Это правило не распространяется на неинбредные популяции вследствие их гетерозиготности (инбредные – чистолинейные животные антигенно тождественны), поэтому в популяции людей для ребенка антиген ночужеродными являются ткани матери и отца;

5. 50% потомства от обратного скрещивания быстро отторгают транс плантат от второй родительской линии. Быстрое отторжение контролирует один локус – комплекс гистосовместимости;

6. Повторная пересадка одноименного трансплантат одному и тому же до нору приводит к более быстрому его отторжению, что свидетельствует об им мунных механизмах отторжения, за счет феномена иммунологической памяти.

3.3.3. Иммунологические механизмы отторжения трансплантата Отторжение с клинической точки зрения бывает: сверхострое – на опера ционном столе;

острое – в течение первых месяцев после пересадки;

отсро ченное – через несколько лет после пересадки.

При сверхостром отторжении развивается окклюзия кровеносных сосу дов, связывающих трансплантат с телом. Это происходит в том случае, если ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ реципиент был иммунизирован антигенами донора и у него в крови есть до статочное количество антител к таковым антигенам стенок сосудов или кле ток крови донора. Эти антитела «садятся» на стенки сосудов трансплантата, активируют комплемент и систему коагуляции крови, что влечет за собой быстрый тромбоз сосудов и отключение органа.

Острое отторжение – это нормальный первичный иммунный ответ на трансплантат при отсутствии медикаментозной иммуносупрессии. В де струкцию трансплантата вовлекаются все эффекторные механизмы воспале ния – антителозависимые и антителонезависимые.

Отсроченное отторжение протекает по механизмам аналогично острому, но в результате эффективной иммуносупрессии индукция иммунного ответа откладывается на несколько лет.

Иммунный ответ организма на трансплантат детально изучен на модели пересадки кожного лоскута (Л. Йегер, 1990). В зависимости от того, произ ведена ли пересадка сенсибилизированному или несенсибилизированному реципиенту, различают первичный и вторичный иммунный ответ.

При аллогенной трансплантации на кожном трансплантате в течение 1- дней в лоскуте аллогенной кожи устанавливается сосудистое кровообраще ние с подлежащими тканями реципиента, лоскут сливается краями с кожей хозяина. Первые 4-5 дней не наблюдается признаков отторжения. К 6-7 дню аллотрансплантат становится отечным. Появляются признаки прекращения кровотока в сосудах, развивается застой, большое число мононуклеарных клеток (лимфоцитов) выходит из кровеносных сосудов в дерму трансплан тата. Трансплантат резко отекает, становится твердым, изменяется его цвет, эпидермис и волосяные фолликулы подвергаются дегенеративным измене ниям с полной деструкцией эпителия на 10-11-й день. Данная последователь ность реакций отторжения характерна для первичного иммунного ответа.

Вторичный трансплантат от того же донора отторгается быстрее (без ла тентного периода). Более быстрое отторжение вторичного трансплантат на зывается second set-реакцией и представляет собой форму вторичного им мунного ответа. Ускоренное отторжение при second set-реакции связано с тем, что начальная васкуляризация трансплантата быстро сменяется тромбо зом сосудов и некрозами.

Наиболее выраженной формой second set-реакции является форма оттор жения по типу «белый трансплантат» – white graft. В этом случае трансплан тат не васкуляризуется, не гранулирует – остается тонким и белым. Процес сы деструкции развиваются сразу после пересадки.

Механизм клеточного взаимодействия при отторжении трансплантата рассмотрим на примере реакций клеточно-опосредованного лимфолизи са (MCL). Различия по D-локусу главного комплекса гистосовместимости Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

способствуют проявлению Т-клеточной пролиферации, а несовместимость клеток по А-, В- или С- обуславливает цитотоксическое влияние этих клеток киллеров на клетки-мишени. Такая ситуация возникает при пересадке алло генного трансплантата.

При первичной стимуляции вследствие различий по антигенам HLA-D формируют Т-хелперы, которые могут активировать Т-киллеры, усиливая цитотоксические реакции и стимулировать В-клетки к продукции антител.

Первичная стимуляция приводит к активации Т-супрессоров. При этом воз можен блокирующий эффект антител к HLA-A, B, C антигенам (рис. 10).

Рис. 10. Иммунологические реакции при трансплантации и механизм их усиления (Л. Йегер, 1990).

Наиболее интенсивное разрушение трансплантата происходит при его сверхостром отторжении. Эта форма отторжения обусловлена присутствием в организме реципиента ранее синтезированных антител к антигенам HLA или АВО донора. Эти антитела взаимодействуют с эндотелием сосудов, свя зывают комплемент, в результате чего инициируется свертывание крови и агрегация тромбоцитов. В механизмах отторжения трансплантата ведущую роль отводят Тk. Активированные цитотоксические Тk пролиферируют, фор мируя специфический аллореактивный клон, распознающий аллоантигены MHC I класса трансплантата, оказывают цитотоксическое действие на его ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ паренхиматозные и эндотелиальные клетки, секретируя перфорин, гранзимы и фактор некроза опухолей-. Кроме того, Th секретируют цитокины, ини циируя реакции гиперчувствительности замедленного типа. К таким цитоки нам относят интерферон-, который активирует макрофаги, IL-2 – стимули рует пролиферацию Т-клеток и активацию Tk, лимфотоксин, оказывающий цитотоксическое действие на аллогенные клетки (А. Рабсон с соавт., 2006).

3.3.4. Методы оценки гистосовместимости Степень совместимости донора и реципиента оценивают с помощью трех методических подходов: типирование тканей, тесты для доказательства ги стосовместимости и иммунологически реакции для подтверждения суще ствующей сенсибилизации (Л. Йегер, 1990).

Цель методов типирования тканей состоит в точной идентификации анти генов донора и реципиента. В зависимости от характера реакций различают SD-антигены, контролируемые локусами HLA-А, В, С, и антигены локуса D, определяемые в реакции MCL. Методы выявления антигенов контролируе мых локусами А, В, С и DR основаны на использовании моноспецифических антисывороток.

Для выявления реакций используют следующие тесты:

реакция лейкоагглютинации. Феномен агглютинации наблюдают по сле добавления исследуемой антисыворотки к суспензии лейкоцитов;

цитотоксический тест. Оценивают цитотоксическое влияние сыворо ток (антител) на лимфоциты. Учет погибших клеток производят с помощью фазово-контрастной микроскопии, витальной окраски клеток (трипановый синий и эозин) и флюо-рохромпымп красителями, а также посредством изо топной метки (выход 51Сг из поврежденных клеток);

реакция связывания комплемента на лейкоцитах или тромбоцитах.

Способы выявления несовместимости тканей.

1. МLС. Выделенные лимфоциты донора и реципиента смешивают и куль тивируют. Показателем несовместимости двух партнеров по Н-антигенам служит трансформация их в бласты. Преимущество данного теста состоит в том, что он позволяет выявлять те антигенные различия, которые не удается определить с помощью серологических методов типирования. Недостаток теста – продолжительный период времени, необходимый для оценки резуль татов (несколько дней), что особенно значимо при трансплантации трупного органа.

2. Клеточно-опосредованный лимфолизис, СМL (cell-mediated lympholy sis). Эта реакция продолжается в течение 4-5 дней. За это время стимули рующие клетки отмирают, а популяция отвечающих клеток персистирует.

Полученные таким способом сенсибилизированные лимфоциты (клетки Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

киллеры) вносят в культуру с клетками-мишенями, меченными 51Сг, которые предварительно в течение 72 ч стимулировали митогеном ФГА. Через 3-4 ч оценивают цитолиз по выходу 51Сг (влияние киллеров на клетки-мишени).

3. Тест на «третьем партнере». Ткань реципиента пересаживают добро вольцу, не состоящему с ним в родстве. После реакции на трансплантат сен сибилизированному добровольцу пересаживают кожный лоскут от предпола гаемого донора. В результате наблюдают ускоренное отторжение трансплан тата по типу вторичного иммунного ответа. Характер этой реакции зависит от степени гистосовместимости донора и реципиента. При идентичности антигенных структур (однояйцовые близнецы) у добровольца развивается сверхострое отторжение кожного лоскута по типу «белого трансплантата».

При пересадке ткани от неидентичных близнецов возможен переходный ха рактер реакции отторжения от вторичной формы к первичной. В настоящее время этот метод в клинической практике не используют. В настоящее время заменили пересадку кожного лоскута внутрикожной инъекцией суспензии лимфоцитов. При несовместимости реципиента и предполагаемого донора может развиваться местная реакция «трансплантат против хозяина».

Доказательства сенсибилизации организма получают на основе пере крестных реакций сыворотки реципиента с образцами лейкоцитов доноров (кроссматч). Выявление цитотоксических антител к клеткам предполагаемо го донора указывает на выбор другого донора, чтобы избежать сверхострых отторжений.

Контрольные упражнения, вопросы по содержанию 1. Биологическая роль главного комплекса гистосовместимости.

2. Где локализован главный комплекс гистосовместимости у человека и мышей?

3. Современная генетическая карта комплекса Н2.

4. Назовите маркерные локусы класса I (К и D -областей), их функции у мышей.

5. В каких субобластях локализуются гены иммунного ответа комп лекса Н2?

6. Какие антигены Н2 комплекса обеспечивают развитие реакции транс плантат против хозяина и где они локализованы?

7. Какой класс генов комплекса Н2 контролирует синтез С4 компонента комплимента?

8. Генетическая карта комплекса HLA.

9. Какой класс антигенов, отсутствуя в комплексе HLA, обусловливает “синдром голых лимфоцитов”?

10. Перечислите виды трансплантации.

ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ 11. Назовите факторы, влияющие на реакции трансплантационного им мунитета.

12. В чем сущность первичного иммунного ответа на трансплантат?

13. В каком случае развивается вторичный тип иммунного ответа на трансплантат?

14. Какова клиническая картина феномена «белый трансплантат»? Им мунные реакции какого типа играют в нем важную роль?

15. Опишите реакции клеточного иммунитета в ответ на трансплантат.

16. Каковы феномены реакции гуморального типа при трансплантации?

17. Какую реакцию организма называют «трансплантат против хозяина»

(РТПХ)? В каких случаях она проявляется?

18. Каковы пути преодоления РТПХ?

19. Охарактеризуйте стадии РТПХ.

20. Как называется механизм адаптации к трансплантату? Какие факторы лежат в его основе?

21. Назовите гистологические структуры, участвующие в иммунном ответе.

3.4. Лимфоцитарный иммунный ответ.

3.4.1. Основные этапы иммунного ответа.

3.4.2. Клеточные кооперации в ходе формирования иммунных реакций.

3.4.3. Иммунологическая память.

3.4.4. Супрессия иммунного ответа. Иммунологическая толерантность.

3.4.5. Регуляция иммунитета.

3.4.1. Основные этапы иммунного ответа В настоящее время принято различать первичный и вторичный иммун ный ответ. Первичный иммунный ответ развивается при первом контакте организма с антигеном, вторичный – при повторном контакте. В первичном иммунном ответе выделяют две фазы:

раннюю (индуктивную или радиочувствительную, то есть повреждае мую ионизирующей радиацией), охватывающую время с момента контакта организма с антигеном или до появления в периферической крови антител, или до начала накопления специфических клеток-эффекторов;

позднюю (продуктивную или радиорезистентную), начинающуюся приблизительно с 3-го дня после введения антигена и продолжающуюся до конца процесса (Б.И. Кузник с соавт., 1989).

Сразу после проникновения во внутреннюю среду организма антиген вступает во взаимодействие с поверхностными структурами (рецепторами) Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

клеток, входящих в состав системы иммунитета. Свойства антигена опреде ляют его взаимодействие с конкретными рецепторами. Различают две кате гории антигенов: тимусзависимые и тимуснезависимые.

Основной территорией, на которой происходит развертывание иммун ного ответа, являются лимфоидные органы. Через несколько часов после введения антигена в регионарных, позднее и в отдаленных лимфатических узлах, а также в селезенке и костном мозге развивается сложная цепная мор фофункциональная реакция, затрагивающая все ростки кроветворения с их стромальными элементами. В случае введения растворимых антигенов наи более яркие изменения выявляются в регионарных лимфатических узлах, при иммунизации корпускулярными антигенами – в селезенке и системе лимфатических узлов. В этот период усиливается миграция лимфоидных клеток и их предшественников. Она отражает обмен информацией между тимусом и костным мозгом, тимусом и периферическими органами имму нитета, что ведет к уменьшению коркового вещества тимуса и разрежение его ткани. С первых часов иммунного ответа меняется и клеточный состав органов кроветворения.

Выраженные морфофункциональные реакции разворачиваются и за пре делами системы иммунитета: усиливается нейросекреция, активизируется система гипофиз-кора надпочечников, увеличивается интенсивность анабо лических процессов в паренхиматозных органах (например, в печени). Все эти явления стремительно нарастают к 3-м суткам после первичного введе ния антигена, увеличивается количество плазмоцитов в лимфоидной ткани – сначала плазмобластов, затем незрелых и зрелых плазмоцитов, представ ляющих собой одноклеточные железы, секретирующие иммуноглобулины.

Скопление их наблюдается преимущественно в области мозговых тяжей лимфатических узлов и красной пульпы селезенки. Морфологические сдви ги на несколько дней опережают образование антител, с 10-12-го дня после введения антигена структура органов возвращается к своему исходному со стоянию.

В случае повторного контакта с антигеном реакции развертываются зна чительно быстрее, минуя индуктивную фазу. Реакции, происходящие в кро ветворной ткани, масштабнее, продолжительнее и сочетаются с повышением уровня антител в периферической крови.

Т-лимфоцит распознает «чужое» только в том случае, если оно комплек сировано со «своим» (Н.И. Татишвили с соавт., 1989). В роли структур пер вичного распознавания чужеродных антигенов выступают продукты генов, локализованных в области главного комплекса гистосовместимости. Он на зывается МНС (major hystocompatibility complex), у человека обозначается как HLA (human leucocytic antigen).

ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ Процесс иммунного ответа складывается из длинной последовательности событий, разной продолжительности и интенсивности отдельных этапов.

Для первичного иммунного ответа эти этапы следующие (Р.М. Хаитов с со авт., 2000):

1. Проникновение антигена во внутреннюю среду организма при трав мировании покровных тканей. В покровных тканях выделяются медиато ры доиммунного воспаления (стресс-протеины, протеины теплового шока, цитокины кератиноцитов и клеток соединительной ткани), которые готовят почву для развития лимфоцитарного иммунного воспаления. Доиммунные защитные реакции направлены на задержку антигенов в покровах. В первую очередь это сосудистые реакции: расширение сосудов микроциркуляторного русла, повышенный выпот из сосудов в ткани плазмы или сыворотки и экс травазация нейтрофилов. Формирование локального отека.

2. Сорбирование и поглощение антигена антигенпредставляющими клет ками (дендритные клетки и макрофаги). «Вылавливая» антигены, поступаю щие сюда из внешней среды, они переносят их в регионарную лимфоидную ткань. Большинство дендроцитов имеет костномозговое происхождение. Их предшественниками являются моноциты крови, они близкие родственники макрофагов. Дифференцировочный процесс контролируется цитокинами, контактами с активированными T-лимфоцитами, эпителиальными клетками и микробными продуктами (А.Н. Маянский, 2003).

3. Миграция антигенпрезентирующих клеток (АПК) с антигеном из по кровов в регионарные лимфоидные органы.

4. Активация лимфоцитов. Пришедшие в лимфатические узлы дендрит ные клетки с антигеном располагаются в Т-зависимых зонах и представля ют антиген для «рассмотрения» интенсивно мигрирующим Т-лимфоцитам.

Т-лимфоцит с комплиментарным рецептором для антигена корецепторно провзаимодействует с АПК и получит активационный сигнал. С этого мо мента начнется лимфорцитарный иммунный ответ.

Активация лимфоцитов включает клональную пролиферацию (экспансия клона) и дифференцировку. Эти процессы определяются растормаживани ем внутриклеточных медиаторов, которые транслируют сигналы с активи рованных рецепторов. Суть дифференцировки сводится к активации генов, кодирующих мембранные рецепторы, иммунорегуляторные и ростостиму лирующие цитокины. Это ведет к образованию множества короткоживущих эффекторных клеток и «долговечных» клеток памяти, нацеленных против антигена-индуктора. Антигены, действующие «в одиночку», не активируют лимфоциты и вызывают их анергию и апоптоз (А.Н. Маянский, 2003). В ре зультате дифференцировки образуется клон антигенспецифичных иммунных Т-лимфоцитов-эффекторов.

Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

5. Клеточные кооперации в ходе развития иммунного ответа. В Т-зависимых зонах периферических лимфоидных органов происходит вза имодействие активированных антигеном Т-лимфоцитов с активированны ми антигеном В-лимфоцитами. В результате чего В-лимфоцит мигрирует в зону фолликула, где пролиферирует и дифференцируется в плазматическую клетку. Первые плазматические клетки остаются в лимфатическом узле, и секретируемые ими антитела остаются на Fc-рецепторах фолликулярных дендритных клеток. В фолликулах, при повторном взаимодействии с этим антигеном пойдет процесс созревания аффинности антител и В-лимфоцитов с наиболее высокоаффинными вариантами антител.

Дифференцировочные акты зависят от вспомогательных сигналов Тh2 клеток. Большинство Т-хелперов, ассистирующих В-лимфоцитам (особенно при первичном ответе), возникает в результате антигензависимого взаимо действия со своими обычными партнерами – дендритными клетками и ма крофагами. Для активации В-лимфоцитов не требуется МНС-презентации антигенов (ВCR-рецепторы связывают свободные эпитопы), но существует зависимость от АПК, которые кооперируются с Т-хелперами. В-лимфоциты могут выступать в роли антигенпредставляющих клеток. В таких случаях после клоноспецифического распознавания В-эпитопов антигены подверга ются эндоцитозу, процессингу и презентации молекулами МНС-II. Это обе спечивает прямую кооперацию (контактную и цитокиновую) с Т-хелперами на основе двунаправленного иммунного синапса (А.Н. Маянский, 2003).

Иммунные В-лимфоциты, дифференцировавшиеся в плазмоциты, уходят из фолликулов лимфоидных органов и мигрируют в костный мозг или слизи стые оболочки, где и «отрабатывают» массовую продукцию секретируемых в кровь или в слизистые секреты антител. Плазмоциты из В-лимфоцитов лим фоидной ткани слизистых оболочек, продуцирующие антитела класса А и в небольшом количестве Е, предназначенные для экскреции в слизистые экзо секреты, остаются для массовой продукции иммуноглобулинов в слизистой оболочке.

6. Продукция эффекторных Т-клеток. Иммунные Т-лимфоциты эффекторы (ЦТЛ, Тh1, Th2) выходят из регионарных лимфатических узлов через эфферентные лимфатические сосуды, попадают в грудной лимфати ческий проток и оттуда в системную циркуляцию. Иммунный лимфоцит «узнает» эндотелий сосудов микроциркуляции в очагах повреждения тканей и воспаления, где TCR связывает свой антиген. Затем начинается усиленный биосинтез и секреция эффекторных молекул. В случае Tk это молекулы, обе спечивающие убийство клеток-мишеней, в случае CD4+ Thl – это цитокины, «нанимающие» для деструкции антигена те или иные лейкоциты (макрофа ги, эозинофилы, тучные клетки, базофилы, нейтрофилы).

ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ 7. Фагоцитоз и разрушение гидролитическими ферментами антигена.

Мелкие метаболиты, образовавшиеся в результате процесса фагоцитоза, экскретируются из организма через системы выделения (почки, желудочно кишечный тракт) (слайд 14).

3.4.2. Клеточные кооперации в ходе формирования иммунных реакций В реализации иммунного ответа на большинство антигенов имеет ме сто синергическое взаимодействие стимулируемых антигeнoм макрофагов, Т- и B-лимфoцитoв (Р.В. Петров с соавт., 1981). Клетками, включающими В-лимфоциты в антителогенез, являются Т-лимфоциты-хелперы. Среди Т-лимфоцитов выявлены популяции клеток, блокирующих вспомогательное действие Т-хелперов, тормозящих пролиферацию иммунокомпетентных кле ток и обеспечивающих становление толерантности. Эти клетки известны как Т-супрессоры. Выявлены антигенспецифические и антигеннеспецифические Т-супрессоры, опосредующие действие через супрессирующие факторы.

Работами Р.В. Петрова и соавт. показана неспецифическая и антиген специфическая супрессия гуморального иммунного ответа клетками кост номозгового происхождения (Р.В. Петров с соавт., 1976;

Р.В. Петров, Р.М.

Хаитов, 1977). В ряде работ продемонстрирована клеточная основа коопера ции между Т-клетками и В-клетками. Установлено, что продукция антител (измеренная подсчетом антителообразующих клеток – АОК) обусловлена В-лимфоцитами и при использовании Т-зависимых антигенов, исчезает в от сутствие «клеток-помощников».

Feldmann и Basten (1972) экспериментально изучали механизмы Т-В коо перации. Они установили, что контакт между Т- и В-клетками не является необходимым для воздействия помощника, а опосредуется растворимыми факторами. Feldmann (1973) установил роль макрофагов в этих феноменах.

Он обнаружил, что комплексы, выделенные Т-клетками, вызывали бы толе рантность у В-клеток, если бы суспензия клеток была лишена макрофагов.

Гуморальный ответ может быть вызван путем сведения вместе В-клеток и выделенных макрофагов, предварительно соединенных с активированными тимусными клетками. Если макрофаг служит клеткой-мишенью для выде ляемых Т-клетками антигенных комплексов, то тесный контакт макрофага с В-лимфоцитами необходим для антигенного распознавания.

Одна из главных функций тканевого макрофага связана с его эндоцитоз ной активностью и последующей модуляцией захваченного антигена для В-клеток. В настоящее время известно, что при некоторых условиях рас творимые факторы Т-клеток могут существенно повышать метаболическую активацию и эндоцитозную активность отдельных макрофагов. Модуляция макрофагами поглощенного антигена является одной из главных черт Т-В Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

кооперации, при чем Т-клеточные факторы, влияющие на эндоцитозную ак тивность макрофага, могут значительно содействовать оптимальной актива ции В-клеток и последующему синтезу ими антител.

Dukor и Hartmann (1973) изучали феномены активации В-клеток. Они установили, что включение синтеза антител может зависеть от двух сигна лов. Первым является собственно прикрепление антигена к его рецепторам на поверхности В-клетки. Вторым, неспецифическим сигналом – лиганд вызванная активация рецепторов третьего компонента комплемента (СЗ) на поверхности В-клетки. Макрофаг, регулирует конечный B-клеточный ответ антител или посредством функционирования в качестве матрикса для акти вирующих факторов Т-клеток, или посредством усиления его эндоцитозной активности, контролирующей эффективное и иммуногенное количество представленных антигенных стимулов.

Макрофаги воздействуют посредством обеспечения оптимальных усло вий жизнедеятельности для сохранения лимфоцитов in vitro. Т-клетки в при сутствии макрофага подвергаются первоначальному соединению с антиге ном. Следующая стадия – распознавание антигена – основывается на синер гических взаимодействиях обеих вовлеченных в этот процесс клеток. Эти взаимодействия могут быть следствием фактического клеточного контакта коммитированных макрофага и Т-лимфоцита или опосредованы раствори мыми факторами, выделяемыми макрофагом. Имеются данные о плотном клеточном прилегании, как при первичном, так и при вторичном иммунном ответе, которое общепризнано как важная стадия иммунного ответа (М.

Гилберто, с соавт., 1980). Исследованиями показано, что в течение первых 60 мин взаимодействия макрофаг – лимфоциты иммунные Т-клетки имеют одну и ту же степень связывания с макрофагами, независимо от того, были ли эти клетки предварительно подвергнуты воздействию иммунизирующе го агента или нет. После 24 ч Т-клетки остаются прикрепленными только к коммитированным макрофагам. При смешивании макрофагов, подвергших ся воздействию антигена, с лимфоцитами, неиммунными или иммунизиро ванными к другому антигену, их присоединение друг к другу не обнаружено (P.E. Lipsky, A.S. Rosenthal, 1975).

Синергетическое взаимодействие между макрофагами и Т-клетками на ходится под строгим контролем со стороны МНС. Оптимальная активация Т-клеток растворимым белковым антигеном происходит только в том случае, если макрофаги и Т-лимфоциты имеют на своих поверхностях одинаковые продукты гена МНС. Т-клетки проявляют определенную зависимость от ма крофагов как специфических или добавочных клеток при вызывании опти мальной активации. Нужда в макрофагах для активации Т-клеток, вызван ной окислением остатков сахаров на поверхности лимфоцита, предполагает ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ большое значение макрофаговой активации Т-клеток при взаимодействии разнородных лейкоцитов, а также важную роль макрофага в этом процессе.

Они могут воздействовать посредством высвобождения в среду стимулирую щих и ингибирующих факторов и на клетки всех типов в данной микросреде (М. Гилберто с соавт., 1980).

Лимфоциты сталкиваются с антигенами на территории периферийных лимфоидных тканей. До этого они пребывают здесь в виде наивных клеток, готовых к распознаванию антигенов. Для реализации своих эффекторных функций они должны пройти через индуктивную фазу, которая завершается разворачиванием реакций гуморального и клеточного иммунитета (антител и сенсибилизированных Т-лимфоцитов) и образованием клеток-памяти.

Вспомогательные сигналы, объединяемые в понятие «костимуляция», возникают внутри иммунной системы и по своей природе неоднородны. Это межклеточные (адгезивные) контакты, формирующиеся на основе взаимо комплементарных пар CD-молекул (иммунный синапс), что не только закре пляет физическое сближение клеток, но и создает дополнительные возмож ности для взаимодействия между ними, расширяя число каналов по обмену костимулирующими сигналами. Второй механизм основан на цитокинах.

Они секретируются активированными клетками и включаются в регуляцию ключевых этапов иммуногенеза (А.Н. Маянский, 2003).

В- и Т-лимфоциты могут быть активированы, исключая антигенспеци фичные структуры. Обычно лимфоциты находятся в G0 фазе клеточного цикла и не синтезируют ДНК. Активация лимфоцитов выражается в резком усилении транспорта в них питательных веществ, в синтезе РНК и белков, необходимых для синтеза ДНК и деления клетки, а затем синтеза РНК и белков (для В-клетки и ее потомков – иммуноглобулинов). Для включения этого процесса in vitro применяют митогены В-клеток (липополисахарид E. Coli, очищенный белок – производное туберкулина, белок А золотистого стафилококка, декстрансульфат) или Т-клеток (конканававлин А, фитогемаг глютинин). Кроме того, в условиях in vivo для этого процесса необходимо участие и второго сигнала – циклических нуклеотидов, которые выделяются стимулированными Т-клетками (для В-клеток) и макрофагами или другими Т-клетками (для Т-клеток) (С.В. Комиссаренко, 1981).

В настоящее время выдвинуто предположение о трансмембранной регу ляции в процессе активации лимфоцитов, при которой рецепторы плазмати ческой мембраны могут быть связаны со структурными элементами клетки (цитоскелетом), включая ядро, По имеющимся экспериментальным данным, между рецепторами Кон А и внутриклеточными миозинсодержащими во локонцами существует трансмембранная связь. Её стабильность в большей степени связывают с ядерной мембраной (M. Bornes et al., 1976).

Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

Связывание рецептора с лигандом (митогеном) приводит к серии бы стрых и медленных метаболических процессов, происходящих в течение не скольких часов или суток. В течение первых минут происходит активация транспорта ионов К+ в лимфоциты Na+,К+-АТФазой. При этом объема по тока калия возрастает с 9,6 до 15,9 нмоль на 106 клеток за 3 ч. Несмотря на низкую концентрацию ионов Са2+ в клетке (10-6– 10-8 М), они регулируют в ней большое количество биохимических реакций. При модификации плаз матической мембраны и микротрубочек лектинами-митогенами происходит быстрый транспорт Са2+ внутрь клетки. К ранним изменениям, связанным с активацией клетки митогеном, относится резкое ускорение обмена фосфати дилинозитола и синтеза полиненасыщенных жирных кислот плазматической мембраны, связь которых с транспортом Са2+ интенсивно исследуется (В.А.

Ляшенко с соавт., 1988).

Более поздние метаболические процессы, происходящие в лимфоците после его активации, сопровождаются образованием на его поверхности «пятен» и «шапочки», вследствие локальной диффузии рецепторов на по верхности мембраны, а затем концентрации комплексов сгруппированных рецепторов на одном из полюсов клетки. Внутри клетки происходит пере стройка, характерная для подготовки ее к делению – повышается активность хроматина, синтезируются РНК и белки, необходимые для инициации и син теза ДНК (А.А. Нейфах, М.Я. Тимофеева, 1978), а затем синтезируется ДНК, с которой сразу же может транскрибироваться рРНК или мРНК.

Данные о регуляции синтеза ДНК и РНК неполны и противоречивы. Счи тают, что «активные» транскрибирующиеся гены имеют вид нуклеосом или подобных им структур, но это больше характерно для неактивного хромати на. Регуляция транскрипции осуществляется ядерными негистоновыми бел ками, которые, связываясь со специфическими последовательностями ДНК, мешают посадке на ДНК гистонов и определяют участки транскрипции (С.В.

Комиссаренко, 1981).

Изменение содержания Са2+ в клетке влияет на активность важнейших ферментативных систем в клетке – систему микротрубочек и микроволокон, так как для полимеризации тубулина необходим низкий уровень, а для взаи модействия миозин-актин – высокий уровень Са2+ в микроволоконцах.

Циклические нуклеотиды, выступая в качестве второго сигнального по средника при активации лимфоцитов, влияют на синтез ДНК и РНК. Увели чение концентрации цАМФ тормозит синтез ДНК, активирует мРНК и ве дет к дифференцировке клетки. Увеличение количества цГМФ способствует синтезу ДНК и пролиферации клетки. Связь между цГМФ и синтезом ДНК и РНК может осуществляться через систему связанных с циклическими нукле отидами протеинкиназ. Такие протеинкиназы, фосфорилируя негистоновые ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ белки хроматина, регулируют синтез ДНК и РНК.


Существуют данные о наличии трех независимых пулов цАМФ в лим фоцитах, из которых лишь один, связанный с плазматической мембраной, отвечает на митогенный стимул повышением содержания цАМФ и связан с фосфорилированием ядерных белков и синтезом ДНК. Подобный меха низм возможен и в случае цГМФ, так как гуанилатциклаза присутствует в плазматической мембране, эндоплазматическом ретикулуме, митохондриях, ядре и цитозоле клетки, где она имеет различные каталитические и биоло гические свойства. Количество цГМФ в клетке зависит от активности гуа нилатциклазы, участвующей в синтезе цГМФ, и фосфодиэстеразы цГМФ, гидролизующей 3'-фосфодиэстеразную связь. Регуляция уровня цГМФ мо жет осуществляться через систему фосфодиэстераза цГМФ – кальцийзави симый регулятор, который, связываясь с Са2+, активирует фосфодиэстеразу.

Действие цГМФ в клетке реализуется через систему цГМФ-зависимых ки наз, фосфорилирующих гистоны и ряд негистоновых белков. Эго приводит к пролиферации В- и Т-клеток, синтезу антител потомками В-клеток. Кроме того, цГМФ усиливает цитотоксичность сенсибилизированных лимфоцитов, активирует выделение макрофагами лимфоцитстимулирующего фактора.

Уровень цГМФ коррелирует с митотической активностью тканей: высок в быстроделящихся и опухолевых клетках (С.В. Комиссаренко, 1981).

Добавление аналогов цАМФ в синхронизированные клетки стимулирует их активность при митозе и поздней G1 фазе и, наоборот, ингибирует в G или ранней G1 фазе (I.H. Pastan et al., 1975). Установлено, что изменение ко личества внутриклеточного цАМФ: после стимуляции лимфоцитов конкан валином А активирует клетки, находящиеся в G0 фазе. Динамика содержания цАМФ коррелирует во времени с динамикой токов Са2+ в стимулированных конканвалином А лимфоцитах и указывает, что S фазе предшествует подъ ем и падение уровня цАМФ в клетке. Связь между изменением количества цАМФ и усилением синтеза РНК в лимфоцитах, который начинается через 2-4 ч после действия конканвалина А, не установлена. Таким образом, важ нейшим регуляторным фактором в активации лимфоцитов является содержа ние цАМФ и цГМФ в определенной фазе их клеточного цикла.

Главными участниками лимфоцитарного иммунного ответа выступают Т- и В-лимфоциты. В-лимфоциты выступают профессиональными АПК для Т-лимфоцитов. Своими иммуноглобулиновыми рецепторами они связывают антиген, поглощают его эндоцитозом, подвергают внутри себя процессингу и экспонируют на своей поверхности пептидные фрагменты в составе комплек сов с молекулами МНС I или II классов. Взаимодействие Т- и В-лимфоцитов происходит в тимусзависимых зонах периферической лимфоидной ткани (паракортикальная зона коры лимфоузлов, периартериальная муфта селезен Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

ки). Возможны два варианта взаимодействий Т- и В-лимфоцитов в одном микроокружении:

непосредственный контакт мембранами, когда TCR Т-лимфоцита свяжет антиген на поверхности В-лимфоцита и установит все необходимые корецепторные связи между ними;

взаимодействие посредством цитокинов, когда В-лимфоцит распо знает свой антиген, а Т-лимфоцит, расположенный в непосредственной бли зости, распознает антиген на другой АПК. В этом случае Т-лимфоцит начнет продуцировать цитокины, рецепторы, для которых имеются на поверхности В-лимфоцитов. В таком случае при первичном иммунном ответе контакт мем бран между Т- и В-лимфоцитами не обязателен. При вторичном иммунном ответе обязательно должно происходить взаимодействие между мембранной молекулой В-лимфоцита CD 40 с мембранной молекулой Т-лимфоцита CD 40L, т.к. без этого взаимодействия переключения классов с IgM на другие не произойдет. Для пролиферации клона В-лимфоцитов необходимо два воз действия со стороны Т-лимфоцита: CD40 – CD 40L;

IL-4 – IL4L. Th2 проду цируют IL-4, IL-5 и IL-6, которые продвигают дифференцировку размножаю щегося клона В-лимфоцитов в направлении плазматических клеток.

Распознавание антигенов и активация Th. Распознавание комплекса мо лекул МНС II с пептидом-антигеном на поверхности АПК осуществляется посредством TCR и CD4 на мембране Th. АПК при этом вырабатывает IL-1, который активирует Th (слайд 15):

1) активация фосфолипазы с образованием инозитолтрифосфата и диа цилглицерола;

2) повышение уровня внутриклеточного кальция;

3) включение внутриклеточного каскада протеинкиназ;

4) усиление транскрипции генов, кодирующих продукты активации им мунокомпетентных клеток (цитокины и их рецепторы);

5) пролиферация соответствующего клона Th.

Активированные Th экспрессируют ряд костимулирующих молекул и усиливают взаимодействие между клетками, вырабатывают лимфокины, ре гулирующие деятельность макрофагов, Т- и В-лимфоцитов. Выделяют два подкласса Th: Th1 и Th2. Они различаются природой секретируемых цитоки нов (Р.М. Хаитов с соавт., 2000). Клетки каждого подкласса усиливают диф ференцировку Т-клеток в свою субпопуляцию. Аутокринными факторами роста для Th1 выступает интерферон-, для Th2 – IL-4. Эти факторы угнетают образование клеток другого подкласса.

Th1 отвечают за реакции клеточного иммунитета. Их дифференцировку поддерживает IL-12, его выделяют макрофаги и нейтрофилы на стадии до иммунного воспаления. Интерферон- на ранних стадиях развития защит ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ ных реакций продуцируется натуральными киллерами. Накопившись, до значительного количества Th1 поддерживают себя в аутокринном режиме через продукцию ими интерферона-. Th1 также синтезируют фактор не кроза опухолей и экспрессируют на своей поверхности рецепторы к IL-2.

В-лимфоциты под влиянием интерферона- переключаются на продукцию комплемент-связывающих антител класса G, которые усиливают реакции фагоцитоза. IL-2 усиливает пролиферацию Th и Tk, активирует натуральные киллеры и В-лимфоциты.

Th2 стимулируют реакции гуморального иммунитета. Они секретируют IL-4, 5, 6, 9, 10, 12, гранулоцитарно-моноцитарно колониестимулирующий фактор. За счет этих факторов происходит активация В-лимфоцитов, усили вается их пролиферация и дифференцировка в плазматические клетки, вы рабатывающие иммуноглобулины. IL-5 усиливает рост и активность эозино филов, сочетание IL-4 и IL-10 стимулирует тучные клетки и базофилы.

Активация Tk. Под влиянием цитокинов, выделяемых Th, макрофагами и дендритными клетками происходит распознавание антигенов и активация Tk. Деятельность этих клеток лежит в основе противоопухолевого и транс плантационного иммунитета. Вещества, необходимые для уничтожения клеток-мишеней, накапливаются в крупных цитоплазматических гранулах.

При встрече с различными клетками Tk обследуют их поверхность в поисках антигенного эпитопа, при его обнаружении они связываются с ним, оказывая на данную клетку летальное цитотоксическое воздействие. Механизм цито таксического действия Tk (Р.М. Хаитов с соавт., 2000;

слайд 16):

1. Образование пор в плазмолемме клеток-мишеней, за счет секреции Tk особых белков перфоринов в присутствии межклеточного Ca2+. Перфорины встраиваются в качестве трансмембранных белков в плазмолемму клеток мишеней и образуют поры, формирование которых приводит к нарушению осмотического равновесия клетки-мишени, ее набуханию;

2. Индукция апоптоза клеток-мишеней ферментами – гранзимами, кото рые синтезируют и накапливают в гранулах Tk. Гранзимы вводятся в цито плазму клеток-мишеней через поры в плазмолемме;

3. Индукция апоптоза клеток-мишеней, опосредованная поверхност ными рецепторами на их плазмолемме, происходит в результате Ca2+ независимого взаимодействия Fas на плазмолемме клеток-мишеней с Fas-L на поверхности Tk.

Синергизм клеток тимусного и костномозгового происхождения присут ствует в реакциях трансплантационного иммунитета. Кооперация Т- и В-клеток выявлена в феномене Симонсена и в цитотоксических реакциях сенсибили зированных лимфоцитов в культуре клеток. Гипотетически механизм такого взаимодействия возможен в нескольких вариантах (А.Е. Вершигора, 1980):

Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

1. Включающий сигнал возникает при связывании рецепторов В-клеток с гаптеном и рецепторов Т-клеток с носителем;

2. Индукция пролиферации и дифференцировка происходит в результате непосредственного взаимодействия рецепторов Т- и В-клеток, сближению которых способствует антиген, при этом необходимо наличие рецепторов двух типов – распознающих детерминанты антигена и распознающих специ фические структуры друг друга;

3. Включающий сигнал для синтеза антител может возникнуть от «ба тареи» антигенных детерминант, сконцентрированных на В-клетке посред ством специфических белков Т-лимфоцитов;

4. Дополнительный сигнал может поступить в В-клетку от связавшей антиген свободной Т-клетки;

5. Поступление сигнала от Т-клетки, сшитой с В-клеткой, в виде раство римого медиатора.

3.4.3. Иммунологическая память Феномен иммунологической памяти проявляется успешностью иммунно го ответа при первичном иммунном ответе на антиген, в результате которого формируются клетки-памяти. При повторных попаданиях этого же антигена санация организма наступает быстрее и эффективнее, патоген не успевает вызвать инфекционный процесс. В основе феномена иммунологической па мяти лежат два явления:

1) замораживание части лимфоцитов, образовавшихся при первичном иммунном ответе, которые не подверглись апоптозу;

2) лимфоциты-памяти меньше нуждаются в медиаторах доиммунного воспаления и костимулирующих сигналах, а потому включают иммунный ответ при минимальных симптомах воспаления.

Т-клеточная память обеспечивается Tk и Th и сохраняется в отсутствии антигена. При этом антиген циркулирует в виде латентной инфекции в со ставе иммунных комплексов, связанных с дендритными клетками. АПК в центрах размножения могут захватывать и процессировать этот антиген для презентации его Т-клеткам памяти. В случае В-клеток появление высоко аффинных клеток памяти во вторичных фолликулах центров размножения периферических лимфоидных органов связано с гипермутированием и отбо ром под действием антигена. В В-клетках памяти под влиянием антигена бы стро стимулируется синтез костимулирующих молекул CD80 и CD86, пред ставленных на клеточной поверхности. Эти клетки презентируют антиген Т-клеткам и тем самым инициируют высокий уровень развития вторичного иммунного ответа (А. Рабсон с соавт., 2006).


ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ 3.4.4. Супрессия иммунного ответа. Иммунологическая толерантность.

Для нормального функционирования системы иммунного гомеостаза важное значение имеет сеть клеток-супрессоров, среди которых в настоящее время выделены специфические и неспецифические T-супрессоры, специ фические B-супрессоры и макрофаги с супрессивной активностью. Один и тот же макрофаг обладает способностью подавлять деление лимфоцитов и убивать опухолевые клетки. Наличие супрессорной активности у макрофа гов является тем свойством, которое позволяет ему участвовать в регуляции иммунного ответа.

Действуя на лимфоциты, активированные макрофаги блокируют переход клеток из G1 в S-фазу клеточного цикла, т.е. оказывают митостатический эф фект. В случае синтеза макрофагами компонентов комплемента, возможна блокада перехода из G0 в G1, а из G2 в M фазу. В ряде случаев макрофаги служат необходимым клеточным компонентом для процесса накопления по пуляции клеток-супрессоров немакрофагального происхождения (В.А. Коз лов, 1985). Супрессивный ответ макрофагов сказывается не только на про цессе пролиферации клеток, но и на функции зрелых иммунокомпетентных клеток-эффекторов. Выделяемый макрофагами фактор ингибирует секре цию антител. Макрофаги подавляет продукцию лимфокинов зрелыми лим фоцитами. Механизм иммунодепрессивного эффекта макрофагов является цитостатическим, т.е. обусловлен блокадой митотического цикла клеточных элементов в G1 и G2-фазах.

Супрессия иммунного ответа в норме развивается как процесс выведения антигена из организма. Тs распознают эпитопы антигенов в комбинации с продуктами комплекса МНС класса I. Клетками-мишенями для Ts являются В-лимфоциты, Th и Tk. Функция Ts заключается в подавлении развития ауто иммунных реакций. Супрессивной функцией обладают два типа лимфоцитов, которые в условиях внешней стимуляции в определенный момент развития им мунного ответа начинают продуцировать цитокины, ингибирующие функцио нальную активность других клеток-участниц иммунного ответа. Первый тип представлен лимфоцитами Th3, которые вырабатывают большие количества трансформирующего фактора роста-. Ко второму типу относятся лимфоциты Tk, которые развиваются в присутствии IL-10 и продуцируют его в больших количествах. IL-10 снижает активность макрофагов и продукцию ими IL-12, что в свою очередь, тормозит развитие Th1 (Р.М. Хаитов с соавт., 2000).

Явление иммунологической толерантности выражается в отсутствии ак тивации лимфоцитов при наличии доступного специфического антигена. В природе механизм толерантности реализуется только по отношению к анти генам собственных тканей организма. В основе толерантности лежит функ ционирование двух механизмов:

Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

1) делеция клона – апоптоз лимфоцитов, связавших собственные анти гены с TCR/BCR;

2) анергия клона – отсутствие активации лимфоцитов, связавших анти ген с TCR/BCR.

Большинство аутореактивных лимфоцитов элиминируется посредством апоптоза в процессе отрицательной селекции в тимусе. При связывании с собственными белками организма лимфоциты получают сигнал на апоптоз.

Этот процесс обозначают термином «делеция клона». Делецию аутореактив ных клонов на стадии лимфопоэза называют установлением центральной толерантности (Р.М. Хаитов с соавт., 2000). Некоторые Т-лимфоциты ста новятся толерантными на периферии, в результате функциональной инак тивации при взаимодействии с аутоантигенами в отсутствии необходимых условий для активации. В отсутствии цитокинов доиммунного воспаления дендритные АПК захватывают и экспрессируют на своей мембране в каче стве антигенов продукты деградации собственных клеток организма, однако это не вызывает активации дендритных АПК и не приводит к синтезу ими цитокинов. В результате антигены собственного организма распознаются аутореактивными Т-лимфоцитами, но это распознавание не сопровождается генерацией костимулирующих сигналов, в результате это приводит к анер гии Т-клеток (А. Рабсон с соавт., 2006).

Таким образом, механизмы супрессии иммунного ответа и толерантности схожи – это делеция клона апоптозом и ингибиция внутриклеточной актива ции Т-лимфоцитов, но происходят они в различных условиях: толерантность развивается на этапе лимфопоэза, а супрессия – иммуногенеза лимфоцитов.

3.4.5. Регуляция иммунного ответа Иммунный ответ гуморального типа. Различают антитела, синтезиро ванные непосредственно после контакта с антигеном (преимущественно это IgM), и антитела, которые вырабатываются в более отдаленные сроки. Так, антитела класса IgM и низкоаффинные IgG синтезируются в начале иммун ного ответа, кроме того, сами могут вызвать усиленную продукцию антител.

Этот факт был экспериментально доказан в опыте с пассивным введением антител того же класса Ig. Его биологический эффект заключался в уско рении иммунной реакции. В ходе иммунного ответа, увеличивается аффин ность антител, поэтому, обнаруженные через некоторое время после начала реакции IgG характеризуются большим сродством к антигену. Эти иммуно глобулины оказывают уже ингибирующее действие на синтез антител. Высо коаффинные IgG во многих случаях позволяют предотвратить нежелатель ные проявления иммунных реакций. Помимо регуляторного действия на синтез антител по методу обратной связи, антитела, отличающиеся высокой ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ аффинностью, могут быстро связывать антиген и быстро элиминироваться.

Т-лимфоциты также могут регулировать течение иммунных реакций при гуморальном ответе. Индукция реакции во многом зависит от нали чия Т-хелперных клеток, для «запуска» реакции необходимо участие ма крофагов, при этом ее окончание контролируется особой субпопуляцией Т-лимфоцитов – клетками-супрессорами. Они появляются значительно позже Т-хелперов: через несколько недель после начала реакции иммун ного ответа. Т-супрессоры выделяют медиаторы, действующие либо на Т-хелперные клетки, либо на сами В-лимфоциты. Регуляция иммунного от вета гуморального типа может происходить следующим образом: сначала клетки-хелперы усиливают и ускоряют синтез антител, затем активируются клетки-супрессоры, ограничивающие этот процесс (Л. Йегер, 1990).

Лимфоидная система регулирует свою функциональную активность при помощи иммунных реакций против аутологичных антигенраспознающих ре цепторов – гипотеза иммунной сети (В.Г. Нестеренко, 1985). В современной иммунологии сформировано положение об элементарной базовой ячейке им мунного ответа (В.Г. Нестернко, 1982), которая состоит из лимфоцитов двух уровней (идиотип и антиидиотип лимфоциты). Взаимодействие клеток вну три каждого уровня и между уровнями обеспечивается реакцией лимфоци тов первого уровня на антиген и идиотип – антиидиотип взаимодействием.

Некоторые субпопуляции T-клеток распознают чужеродный антиген совместно с продуктами МНС. В дальнейшем было установлено суще ствование Ig-специфических (идиотип-, аллотип-, изотип-специфических) T-помощников и T-супрессоров, и на основании ряда экспериментальных данных высказана идея об идиотипической рестрикции взаимодействия клеток в иммунногеном ответе. Согласно этой гипотезе предполагается, что антиген-распознающие рецепторы T-лимфоцитов представлены двумя не связанными друг с другом молекулами (dual recognition theory) или одной сложной (altered self recognition theory). Эти рецепторы распознают две раз ные физически не связанные структуры или одну комплексную структуру клеточной поверхности и кодируются двумя отличающимися V-генами. Ак тивация и последующая пролиферация лимфоцитов, распознающих аутоло гичные структуры, индуцируют процессы адаптивной дифференцировки или увеличивают частоту мутаций в V-генах антигенраспознающих рецепторов.

В результате появляется лимфоцит, у которого один из двух рецепторов (или часть сложного рецептора) остается комплементарным к аутологичному ан тигену. Поэтому реакция такого лимфоцита на новый антиген рестректиро вана данным аутологичным антигеном. С этой точки зрения:

а) идиотип непосредственно участвует в генерации разнообразия антиген распознающих рецепторов как рестректирующие элементы;

Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

б) МНС-рестрикция – наиболее выражена, так как рестректирующие эле менты представлены на поверхности всех клетках организма.

В ряде работ выявлена морфогенетическая функция лимфоцитов, то есть способность их влиять на пролиферацию и дифференцировку аутологичных (сингенных) соматических нелимфоидных клеток. В качестве клеток – ми шеней для T-лимфоцитов описаны ГСК, клетки печени, почек, сердца, кожи, костной ткани, поджелудочной железы (В.Г. Нестеренко, 1980). Таким об разом, сетевые взаимодействия не ограничиваются лимфатической тканью, а охватывают большое число тканей.

Важную роль в реализации реакции клеточного иммунитета играют ме диаторы, обеспечивающие локализацию клеток вблизи чужеродной субстан ции, факторы, усиливающие или подавляющие физиологическую активность клеток. К первой группе относится фактор, угнетающий миграцию макрофа гов или лимфоцитов, агглютинирующий макрофаги, хемотоксические фак торы (табл. 5).

Таблица Основные гормоны и медиаторы иммунной системы (Р.В. Петров, 1987) ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

Основными медиаторами иммунной системы являются цитокины, кото рые представляют разнообразные биологически активные молекулы, секре тируемые клетками «с целью» воздействия через специфические рецепторы для каждого из цитокинов на рядом расположенную клетку. Цитокины пред ставляют собой низкомолекулярные секретируемые белки, регулирующие клеточный рост, воспаление, иммунитет, дифференцировку и миграцию кле ток, репарацию тканей. Они обладают высокой активностью, взаимодейству ют с высокоаффинными рецепторами на клеточной поверхности, вызывают изменения синтеза РНК и белков. Цитокины осуществляют сетевые взаи модействия (слайд 17). Между различными цитокинами существуют взаи мосвязи на уровне их синтеза. Например, IL-3, IL-4, IL-5 и гранулоцитарно моноцитарный колониестимулирующий фактор тесно сцеплены и локализо ваны в хромосоме 5 (А. Рабсон с соавт., 2006).

В отличие от гормонов цитокины практически не попадают в системную циркуляцию и действуют в тканях локально – в месте их выработки. Для цитокинов характерны общие свойства:

ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ главные посредники в межклеточном общении. Одноименные цитоки ны продуцируются клетками разной тканевой дифференцировки, рецепторы для них экспрессированы на клетках различной тканевой дифференцировки;

близкодействующие медиаторы локальных взаимодействий клеток в очагах. Эффекты цитокинов подразделяют на аутокринные (на саму клетку, секретировавшую цитокин), паракринные (на рядом расположенные клет ки), эндокринные (дистантные или системные), при этом цитокин достигает клетки-мишени, циркулируя с кровью;

синтезируются импульсно и не депонируются в клетках;

их продуцирование имеет транзиторный характер: они вырабатывают ся клеткой вскоре после получения «запроса» на их продукцию и недолго, что связано с короткоживущей мРНК цитокинов;

цитокиновый каскад – взаимосвязь друг с другом по типу «передай дру гому», в котором один цитокин индуцирует продукцию другого, путем транс модуляции рецептора другого цитокина, а также как синергическое идиоанто гонистическое влияние двух цитокинов на одну и ту же клетку (рис. 11).

Рис. 11. Сетевые взаимодействия цитокинов (А. Рабсон с соавт., 2006).

А. Каскад: фактор некроза опухолей действует на макрофаги, индуцируя секрецию интерлейкина-1 и свою собственную секрецию аутокринным пу тем. Б. Трансмодуляция рецептора: стимуляция цитокинами синтеза пепти дов, формирующих высокоаффинный рецептор для интерлейкина-2, находя щийся на поверхности активированных Т-клеток, и ингибирование транс формирующим фактором роста- синтеза рецептора для интерлейкина-2. В.

Синергический эффект фактора некроза опухолей и интерферона-, стиму лирующих синтез молекул класс II главного комплекса гистосовместимости культивируемыми клетками поджелудочной железы, секретирующими инсу лин. Мф – макрофаг.

Основные функциональные группы цитокинов (Р.М. Хаитов с соавт., 2000):

Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

медиаторы доиммунного воспаления – продуцируются клетками по кровных тканей (тканевые макрофаги) в ответ на прямое раздражение ми кробными продуктами (TNF-, IFN- и IFN-, IL-1, 6 и 12, хемокины);

регуляторы активации, пролиферации и дифференцировки лимфоци тов – продуцируются лимфоцитами (IL-4, 13 и 2, TGF-);

регуляторы иммунного воспаления – продуцируются зрелыми иммун ными Т-лимфоцитами, они «нанимают» лейкоциты общего воспалительного назначения на деструкцию распознанного лимфоцитами антигена (IFN-, LT (активатор нейтрофилов), IL-5, 9, 10,12);

факторы роста клеток – предшественников гемопоэза – продуцируют ся клетками стромы костного мозга, активированными лимфоциты и макро фаги (IL-3, 7, 11, GM-CSF (гранулоцит-моноцит-колониестимулирующий фактор), SCF (stem-cell growth factor) основной фактор роста для тучных клеток);

M-CSF (фактор роста моноцитов/макрофагов).

Данные о биологических эффектах цитокинов представлены в таблице 6.

Таблица Биологические эффекты цитокинов (И.В. Меньшиков, Л.В. Бедулев, 2001) ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ По структуре рецепторы для цитокинов делят на 3 семейства: рецепто ры для гематопоэтинов представляют собой гетеродимерные молекулы (- и -цепи рецептора для IL-2;

3, 4, 5, 6, 7, 9 и 15;

рецептор для GM-CSF;

рецеп тор для эритропоэтина;

рецептор для гормона роста);

рецепторы для фактора некроза опухолей (TNFR) представляют собой одну трансмембранную по липептидную цепь (TNFR-I и II, молекулу CD40, Fas (CD95), CD30 и CD27, рецептор для фактора роста нервов);

рецепторы для хемокинов представля ют собой трансмембранную 7-слойную «гармошку» (IL-8, MIP-1, МСР-1 и NAP-2).

Важная роль в регуляции иммунного ответа принадлежит интерлейки нам, являющимися медиаторами межклеточных взаимодействий. IL-1 вы рабатывается всеми АПК, для его синтеза требуется наличие протеазы. Он представляет собой пептидную цепь с молекулярной массой 12 000 – 15 000.

Установлено, что существуют IL-1а и IL-1р. Первый из них обладает кислы ми, второй – щелочными свойствами, хотя им присущи одинаковые функ ции. Функции IL-1 разнообразны: под его влиянием осуществляется синтез Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

других интерлейкинов в Т-лимфоцитах, он оказывает митогенный эффект на клетки-мишени, способствует образованию IgE2 и лейкотриенов (ЛТ), сти мулирует выработку антител, усиливает кроветворение в костном мозге и синтез прокоагулянта эндотелиоцитами, увеличивает продукцию амилоида А, фибриногена, С-реактивного белка, коллагеназы, принимает участие в развитии воспаления, способствует выбросу нейтрофилов из костного мозга (Б.И. Кузник, Н.В. Васильев, 1989).

IL-2 образуется активизированными Т-хелперами, выполняет в иммун ном ответе роль неспецифического медиатора, имеет молекулярную массу 13000 – 16000. Он стимулирует пролиферацию зрелых цитотоксических и супрессорных Т-лимфоцитов, увеличивает синтез антител против ти мусзависимых антигенов. Рецепторы к IL-2 могут присутствовать на Т-, В- и NK-клетках. Они обладают высокой аффинностью и специфичностью связывания и по своим свойствам напоминают рецепторы для гормонов.

На Т-лимфоцитах рецепторы для IL-2 обнаруживаются уже через 6 ч по сле стимуляции;

максимальное их количество образуется на 3-7-е сутки, после чего прогрессивно уменьшается. Под влиянием IL-2 интерлейкин чувствительные клоны Т-хелперов способны продуцировать факторы ро ста и дифференцировки В-лимфоцитов. IL-2 активирует Т-киллеры, NK клетки и стимулирует гемопоэз. Согласна экспериментальным данным, под влиянием IL-2 происходит активизация Т-лимфоцитов (киллеров), способ ных проникать в глубь опухоли и уничтожать раковые клетки (A. Gearing, 1986;

R. Lielchuk, 1987).

IL-3 продуцируется активированными Т-хелперами. Этот регуляторный гликопротеид с молекулярной массой 28 000 является бластогенным факто ром. Его добавление в культуру костного мозга стимулирует процессы кро ветворения, оказывая действие на пролиферацию и дифференцировку раз личных гемопоэтических клеток (М.С. Ломакин, Г.М. Бочко, 1987). Выяв лено, что IL-3 в соответствующих системах усиливает рост гранулоцитарно макрофагальных, эритроидных и мегакариоцитарных колоний, хотя для каж дого их типа описаны свои ростовые факторы – лимфокины.

IL-4 продуцируется в очень небольших концентрациях клоном Т-хелперов, стимулированных антигеном через рецепторы МНС. IL-4 состоит из аминокислот и имеет молекулярную массу около 140 000. Он способству ет экспрессии IL-2 чувствительных рецепторов на неактивированных Т-лимфоцитах, пролиферации и дифференцировке В-лимфоцитов. С его функцией связано формирование цитотоксических Т-лимфоцитов, а также NK-клеток. IL-4 влияет на рост клеток, его мишенью является рецептор для эритроцитов барана – Т11.

Цитокины типа 1 (IL-2, IL-12, -интерферон) определяют развитие Т-клеточных реакций;

цитокины типа 2 (IL-4, IL-5, IL-10) содействуют диф ОСНОВЫ ИММУНОЛОГИИ ференцировке В-лимфоцитов. Задерживая образование Th-клеток противо положной группы, Th1- и Th2-цитокины взаимно ослабляют развитие кле точных и гуморальных реакций. В известной мере это объясняет природу супрессорных эффектов внутри иммунной системы, проецируя их на регуля торные функции активированных Т-клеток (А.Н. Маянский, 2003).

Контрольные упражнения, вопросы по содержанию 1. Основные этапы иммунного ответа.

2. Какие гистоморфологические изменения происходят в лимфоидной ткани при иммунизации?

3. Изобразите схему антигенного стимула и специфического иммунного ответа.

4. Какие механизмы лежат в основе распознавания антигена?

5. Какие клеточные линии кооперируются в процессе антителогенеза?

6. Дайте определение иммунологической памяти.

7. Каков механизм иммунологической памяти?

8. Какие клетки являются хранителями иммунологической памяти?

9. Перечислите гормоны, выделяемые иммунной системой.

10. Назовите медиаторы, участвующие в иммунном ответе.

11. Приведите схему трехклеточного взаимодействия.

12. В чем биологический смысл двойного распознавания антигенов?

13. Перечислите основные классы цитокинов.

14. Дайте общую характеристику цитокинам.

15. Опишите регуляторные эффекты цитокинов.

3.5. Эффекторные механизмы иммунитета 3.5.1. Эффекторные механизмы иммунитета, общая характеристика.

3.5.2. Механиз ы реакций гиперчувствительности.

3.5.1. Эффекторные механизмы иммунитета, общая характеристика Эффекторные механизмы иммунитета предназначены для расщепления, окисления антигена до мелких метаболитов. В соответствии с 2 типами анти генсвязывающих рецепторов существует 2 типа эффекторных механизмов:

антигензависимые (гуморальный иммунитет) и Т-лимфоцитзависимые (кле точный иммунитет) (Р.М. Хаитов с соавт., 2000).

Антигензависимых механизмов выделяют шесть:

1. Нейтрализация антигенами патогенных свойств антигена самим фак том связывания в комплексе;

2. Элиминация и деструкция комплексов антиген-антитело фагоцитами;

Скоркина М.Ю., Погребняк Т.А.

3. Деструкция комплексов антиген-антитело активированной системой комплемента;



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 6 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.