Дендритные клетки при инфекционных заболеваниях

Дендритные клетки (ДК) или дендроциты (англ. Dendritic cells, DC) - важный, но пока мало изученный элемент иммунной системы. ДК представляют собой разновидность лейкоцитов (белых кровяных клеток). Морфологически ДК — крупные клетки (15-20 мкм) круглой, овальной или полигональной формы с эксцентрически расположенным ядром, многочисленными разветвлёнными отростками мембраны. В последние годы выяснилось, что они помогают иммунной системе выявлять проникающие в организм потенциально опасные агенты, инициируют и регулируют ответный ход иммунной системы. Во многих биотехнологических компаниях с их помощью разрабатываются методы лечения рака. Они также обеспечивают работу механизмов иммунологической толерантности, предотвращающих атаку иммунной системы на здоровые ткани.

Однако с ними связаны не только позитивные явления. Вирус ВИЧ, проникая в ДК, попадает вместе с ними в лимфатические узлы, где заражает и губит хелперные Т-лимфоциты, что обусловливает развитие иммунодефицита. Ранняя активация ДК нередко становятся причиной возникновения различных аутоиммунных заболеваний, например системной красной волчанки. Подавление активности этих клеток является одним из перспективных методов лечения этих заболеваний

ДК составляют всего лишь 0,2% от общего числа лейкоцитов. Впервые они были выявлены в коже в 1868 г. немецким ученым Паулем Лангергансом, который ошибочно принял их за нервные окончания.

История открытия

В 1973 г. Ральф Стейнмен (Ralph M. Steinman) из Рокфеллеровского университета (США) вновь открыл ДК в селезенке у мышей и установил их принадлежность к иммунной системе. В экспериментах на животных эти клетки проявляли необычайно высокую способность стимулировать иммунную защиту. Стейнмен назвал их дендритными (от греч. dendron – дерево) за шиповидные отростки, похожие на дендриты нервных клеток. ДК в наружном слое кожи – эпидермисе и по сей день носят имя Лангерганса.)

Функции

Юн Цзюнли (Yong-Jun Liu) из Научно-исследовательского института компании DNAX в Пало-Алто (шт. Калифорния, США), выяснил, что некоторые незрелые ДК могут атаковать вирусы непосредственно, выделяя интерферон. Поглощенный незрелой дендритной клеткой, чужеродный элемент подвергается расщеплению. Образующиеся фрагменты (антигены) распознаются иммунной системой при помощи специальных белков, расположенных на поверхности дендритной клетки. Дендритная клетка представляет антигены другим клеткам иммунной системы при помощи расположенных на ее поверхности белков главного комплекса гистосовместимости (сокращенно МНС – белки, от англ. major histocompatibility complex). Они имеют форму вилки и подразделяются на две группы: класс I и класс II, различающиеся по структуре и характеру взаимодействия с антигеном. Каждый белок МНС подходит к определенному антигену, как ключ к замку, и благодаря структурному соответствию связывает его.

Тип иммунного ответа – будет ли он гуморальным (антителами) или клеточным (клетками-киллерами) – определяется отчасти тем, какие дендритные клетки подают сигнал к атаке и выделение каких цитокинов они стимулируют.

Участие в противораковой защите

В сентябре 2001 г. Жак Баншеро с коллегами сообщили о результатах лечения меланомы с помощью ДК, нагруженных меланомными антигенами. Такие клетки вводили 18 испытуемым с запущенной формой меланомы, и у 16 из них отмечалось усиление иммунного ответа более чем двум меланомным антигенам, а рост опухолей замедлился. Вакцины на основе ДК применялись только на последних стадиях рака. Есть основания полагать, что на ранних стадиях они будут более эффективны. Однако дело осложняется некоторыми обстоятельствами. Во-первых, вакцина может по ошибке побудить иммунную систему атаковать здоровые ткани. Например, у больных меланомой, получивших первую противораковую вакцину, наблюдалось витилиго (белые пятна на коже), т.к. инъекция вызвала разрушение нормальных меланоцитов – клеток, производящих пигмент кожи меланин. Во-вторых, опухолевые клетки могут видоизмениться и в результате избежать воздействия иммунной системы, инициированного препаратом. Если в опухоли перестанет образовываться антиген, взятый за основу для создания вакцины, то и сама вакцина окажется бесполезной. Собственно, эта проблема – изменение свойств опухолевых клеток – общая для всех методов лечения рака.

Получение противораковой вакцины с ДК является крайне сложным и дорогим методом. Исследователи стремятся упростить и удешевить этот процесс. Одно из направлений – воздействие на имеющиеся в организме больного предшественников ДК, побуждающее их дифференцироваться и инициировать противоопухолевый иммунный ответ.

Дэвид Линч (David H.Lynch) открыл цитокин, стимулировавший у подопытных мышей образование дендритных клеток, что приводило к отторжению трансплантированной опухоли.

По данным Дрю Пардолла (Drew M. Pardoll) из Университета Джонса Гопкинса (США), опухолевые клетки, генетически модифицированные таким образом, что выделяют большое количество цитокинов, активирующих дендритные клетки, могут служить мощной противораковой вакциной.

Подавление иммунной активности

Существует феномен так называемой центральной (тимической) толерантности: в расположенной за грудиной вилочковой железе (тимусе) уничтожаются те лимфоциты, которые по каким-либо причинам реагируют на собственные компоненты организма, как на чужеродные антигены. Благодаря этому потенциально опасные клетки не поступают в кровоток и не наносят организму вреда. Однако некоторым из них удается избежать гибели. На этот случай существует дублирующий механизм периферической (посттимической) толерантности, не позволяющий агрессивным клеткам причинять вред. При аутоиммунных заболеваниях – ревматоидном артрите, сахарном диабете типа I (инсулинозависимом), системной красной волчанке (СКВ) и др. – этот механизм, по-видимому, нарушен.

В 2001 г. были опубликованы данные, что у больных СКВ ДК в крови ненормально активны. Они выделяют в больших количествах интерферон, стимулирующий дифференцировку клеток-предшественников, и в результате созревание дендритных клеток завершается прямо в кровотоке.

Зрелые ДК поглощают ДНК, содержание которой при СКВ необычайно велико, и инициируют иммунный ответ: в организме образуются антитела против его собственной ДНК. Они обусловливают проявления волчанки: поражение почек, суставов, сосудов, кожи и проч. Резонно предположить, что если блокировать действие - интерферона, то ДК не будут активироваться. Это может стать основой нового метода лечения СКВ и одним из способов борьбы с отторжением чужеродных тканей после трансплантации органов.

Не смотря на очевидные успехи в изучении ДК, в настоящее время их изучение продолжается с все возрастающим интересом.

В статье использованы материалы статьи Жака Баншеро: Длинные руки иммунной системы.

Есть масса угроз, которые способны причинить значительный вред человеческому телу. В качестве ярких примеров можно привести различные виды инфекций и даже раковую опухоль. И важным является тот факт, что, наряду с привычными методами лечения подобных болезней, современные научные центры и клиники начинают использовать дендритные клетки. Их воздействие вызывает потрясающие изменения в пораженном организме благодаря искусственной стимуляции активности иммунитета.

Дендритные клетки

Тот факт, насколько успешно человек сможет осуществлять свою жизнедеятельность, во многом зависит от состояния его иммунной системы. Без данной защиты организм оказался бы предельно уязвим перед лицом даже незначительных по современным меркам болезней. И особенно важную роль иммунитет играет в нелегком деле противостояния раковым клеткам. Причем подобная борьба за здоровье тела происходит постоянно.

Если уделить больше внимания защитным механизмам организма, то можно обнаружить, что одной из важных составляющих данной системы являются антигенпредставляющие клетки. Они, в свою очередь, делятся на три ключевые группы: В-лимфоциты, макрофаги и дендритные клетки. И поскольку статья посвящена последним, именно им и будет уделено основное внимание.

Если перевести слово dendron с греческого, то оно будет означать не что иное, как дерево. Этот термин использовали для обозначения рассматриваемого вида клеток по той причине, что они имеют характерную ветвистую структуру.

Особенности

Данный вид клеток не стоит относить к фагоцитирующим элементам, но при этом их роль в процессе развертывания иммунного ответа трудно переоценить. Клетки такого типа могут быть как зрелые, так и нет. Причем последние часто фиксируются в коже.

Дендритные клетки способны иметь как костномозговое происхождение, так и нет (миелоидные и лимфоидные).

Локализация лимфоидного вида - это селезенка, тимус, лимфоузлы и кровь. Их миссия в тимусе заслуживает внимания, поскольку там они отвечают за негативную селекцию. Под этим процессом стоит понимать удаление Т-лимфоцитов, которые имеют способность реагировать собственными антигенами.

Что касается миелоидных клеток, то они находятся в интерстициальных тканях, слизистых и коже. При этом их можно охарактеризовать как мобильные.

Клетки не костномозгового происхождения, в свою очередь, локализуются в фолликулах лимфоидных органов. Также они представляют антиген В-лимфоцита, и несут на поверхности иммунные комплексы.

Строение

Прежде чем уделить внимание тому, как производится лечение дендритными клетками, стоит обратить внимание на их структуру. Описать их можно как неоднородную группу, которая делится на два вида с отличными друг от друга функциями. Но тем не менее обе разновидности имеют похожий внешний вид.

Такой тип клеток имеет следующие визуальные особенности: они округлые (в некоторых случаях овальные) и достаточно большие. При этом их форма ветвистая, неровная с отростчатыми контурами. У них есть ядро, а цитоплазма внутри их заполнена органеллами. Что касается поверхности, то на ней сосредоточено множество рецепторов.

Таких клеток в организме очень много и находятся они почти во всех тканях и органах.

Дендритные клетки: функции

Как и упоминалось выше, основная задача данного вида клеток сводится к представлению антигена. Этот термин используется для обозначения процесса, во время которого сначала происходит уничтожение чужеродного элемента, а после - ликвидация (забирание) компонентов, делающих атакованную частицу чужеродной.

К слову: для нейтрализации опасных элементов используется фагоцитоз. После того как потенциальная угроза была ликвидирована, захваченные антигены переносятся к другим иммунокомпетентным клеткам. Такая транспортировка нужна для передачи информации всем элементам системы защиты. Если говорить проще, то дендритные клетки передают сообщение иммунитету о том, что была зафиксирована опасность. В итоге защита приводится в состояние, так сказать, боевой готовности и целенаправленно блокирует обозначенную угрозу.

Касаясь вопроса защиты от инфекций, стоит обратить внимание на такую разновидность дендритных клеток, как плазмоцитоидные элементы. В их формировании участвует тот же клеточный росток, что и в случае с лимфоцитами. Данный вид клеток блокирует возможность прогрессирования заражения посредством выделения интерферонов.

Процесс воздействия

Стоит отметить тесную связь, которую имеют дендритные клетки, иммунология и лечение рака.

При этом изначально важно обратить внимание на то, что подобные клетки без труда воспроизводятся в условиях современной лаборатории. Чтобы достичь такого результата, нужно отделить моноциты от других элементов крови. Данный этап также не представляет технической сложности. Далее следует воздействие на клеточную культуру посредством определенных факторов, и уже в течение нескольких суток стволовые клетки или моноциты превращаются в дендритные элементы, которые и были первоначальной целью.

Сейчас есть немало клиник, предлагающих в качестве инструмента лечения дендритные клетки. Иммунология шагнула настолько далеко вперед, что подобная методика позволяет эффективно воздействовать на довольно непростые болезни, в том числе и онкологического характера.

Более того, после проведения определенных исследований был доказан тот факт, что внедрение элементов иммунной системы способно дать мощный положительный эффект в лечении больных, которые страдают хроническими инфекциями, причем не один год.

Немного о такой серьезной проблеме, как злокачественная опухоль

Для того чтобы лучше понять, как именно происходит лечение рака дендритными клетками, есть смысл уделить внимание самой проблеме.

Итак, если посмотреть на организм человека более внимательно, то можно обнаружить всем известный факт: тело состоит из клеток, а точнее, целой их системы, где каждая составляющая выполняет конкретную функцию. Иногда происходит так, что контроль за ростом, подвижностью и размером определенной группы теряется. Следствием этой потери является быстрое и безудержное размножение таких клеток, которые начинают активно проникать в ткани, расположенные в непосредственной близости.

На этом история поражения организма раковыми клетками не заканчивается: они попадают в кровь или лимфатическое русло, после чего распространяются на другие участки тела, образуя метастазы и дочерние опухоли. Стоит отметить также и тот факт, что самих опухолей очень много - более сотни видов. И каждая из них по-своему уникальна.

На основании той информации, которая есть у медиков на данный момент, можно с уверенностью утверждать, что одним из ключевых факторов, определяющих судьбу опухоли, является иммунная система человека. Вот почему дендритные клетки против рака - это эффективная стратегия борьбы с опухолью.

Как выглядит лечение

Из крови больного выделяют специальные клетки-предшественники. Они необходимы для последующего выращивания дендритных элементов. После этого создаются все необходимые условия для того, чтобы нужные качества, без которых невозможно дальнейшее развитие материала, сохранились.

Специалисты выжидают фазу, во время которой происходит созревание, и добавляют в культуру клеток опухолевые структуры, полученные посредством генной инженерии. Не исключается использование и так называемых обломков опухоли самого больного. Далее происходит захват клеткой-предшественником опасного элемента, за чем следует изменение его структуры.

Ценность данного процесса заключается в том, что дендритные клетки начинают точнее распознавать признак, характерный для опухоли. Более того, такой опыт передается и всей иммунной системе.

Финальный этап - это вводимые в организм больного дендритные клетки. Вакцины являются одним из распространенных методов выполнения данной задачи. После того как эта процедура будет выполнена, происходит активное перемещение клеток в лимфоузлы и последующая активация цитотоксических Т-лимфоцитов. Эти исполнители контактируют с элементами опухоли, полностью их уничтожая.

После того как угроза была обнаружена и распознана, начинается ее поиск по всему кровотоку и тканям организма. Как только цель найдена, клетка-исполнитель наносит фатальные для враждебного элемента повреждения и оповещает о данном факте иммунную систему посредством выработки специальных веществ.

Вот такой непростой, но эффективный цикл лечения стал доступен благодаря исследованиям в сфере иммунологии.

Вакцины, в основе которых лежат дендритные клетки

На второй стадии испытаний данный препарат показал достойные результаты, хотя, конечно же, присутствуют и определенные противопоказания.

Для того чтобы оказать нужное воздействие на защитные системы организма, врач должен ввести вакцину в подкожную клетчатку живота пациента. Уже спустя 15 минут после завершения данной процедуры больной может идти домой.

Но при этом важно постоянно посещать врача для прохождения исследований крови - это позволит получить ясную картину процессов, которые происходят в иммунной системе. Если все хорошо, то концентрация клеток-исполнителей, уничтожающих опухоль, должна ощутимо повыситься. Как только их уровень начнет понижаться, нужно проводить повторную вакцинацию.

При этом стоит отметить, что рак - это не единственная проблема, которую способны решить дендритные клетки. Роль в антимикробной защите данной системы лечения также трудно переоценить, поскольку она способна вызывать активизацию иммунной системы, что, в свою очередь, приводит к полному уничтожению инфекции.

Возможные побочные явления

Вакцинация, помимо сильного защитного воздействия, может привести и к некоторым негативным последствиям. Фактически речь идет о проявлениях, сопровождающих общую реакцию иммунной системы организма. Во время такого процесса происходит высвобождение тех веществ, которые принимают участие в воспалительных инфекционных заболеваниях.

Если говорить о конкретных признаках, то стоит упомянуть слабость и повышенную температуру. В некоторых случаях возможно покраснение кожи в том месте, где была сделана инъекция. Иногда приходится иметь дело с увеличением лимфоузлов.

Преимущества лечения дендритными клетками

Если рассматривать такие методы борьбы с раковой опухолью, как радио- и химиотерапия, то нельзя не заметить очевидного - организм в этом время переживает серьезнейший стресс. Но в случае с дендритными клетками все, что используется для лечения - это собственная защитная система человека и ее конкретные составляющие. Разница в подходах более чем заметна.

И хотя подобная методика все же имеет побочные эффекты, они дают о себе знать относительно редко, да и ущерб от них нельзя назвать значительным. Еще одно существенное преимущество подобной терапии сводится к тому, что все восстановительные процессы могут проводиться в амбулаторном режиме, а значит, больному не нужно постоянно находиться в клинике.

Российские центры лечения

В СНГ проводятся исследования, направленные на создание прививок, в основе которых лежат дендритные клетки. Новосибирск - это один из городов, где находятся соответствующие центры. И если рассматривать данный регион, то стоит упомянуть НИИ СО РАМН. Именно в этом институте испытывается вакцина, способная оказать противостояние опухоли. При лечении колоректального рака были получены хорошие результаты.

Но данный НИИ - это не единственное место, где проводятся исследования, в которых используются дендритные клетки. Лечение в Санкт-Петербурге также находится на достойном уровне и соответствует европейским стандартам. Если говорить более конкретно об использовании индивидуальной вакцины, то есть смысл вспомнить РНХИ им. Поленова.

В целом в России данному вопросу уделяется все больше внимания. И такой прогноз, конечно же, можно считать оптимистичным.

Итоги

Такой вид преодоления раковой опухоли, как использование дендритных клеток, можно назвать достаточно молодой методикой. Но это не меняет того факта, что его популярность в научных кругах стремительно растет благодаря высокому уровню эффективности.

Более того, в Германии есть больничные кассы, равно как и страховые компании, которые уже начали покрывать расходы, связанные с подобным лечением.

Дендритные клетки и лимфоциты

Примечание. На данной странице кратко рассмотрены функции и характеристики основных иммунокомпетентных клеток: Т- и В-лимфоцитов и дендритных клеток ( DCs ). Но в начале дана характеристика особому двойному функционалу иммунной системы, в которой основную роль играют лимфоциты. Поэтому стоит напомнить, что же из себя предсталяют эти клетки.

Лимфоциты - это клетки иммунной системы, представляющие собой разновидность лейкоцитов, которые обеспечивают гуморальный иммунитет ( выработка антител ), клеточный иммуните т (контактное взаимодействие с клетками-мишенями), а также регулируют деятельность клеток других типов. По морфологическим признакам выделяют два типа лимфоцитов: большие гранулярные лимфоциты (чаще всего ими являются NK-клетки и малые лимфоциты ( T-клетки и B-клетки ).

Те или иные механизмы иммунной защиты есть практически у всех животных. Эти механизмы сильно различаются по своей структуре, сложности, эффективности и, главное, по соотношению врожденных и приобретенных компонентов. У беспозвоночных преобладает врожденный иммунитет, хотя это далеко не абсолютное правило. У позвоночных вдобавок к врожденным защитным механизмам развилась необычайно сложная адаптивная иммунная система, способная приспосабливаться (адаптироваться) к всевозможным новым инфекциям, вырабатывать новые средства борьбы с ними и обладающая к тому же хорошей памятью (именно благодаря иммунной памяти мы получаем стойкий иммунитет ко многим болезням, однажды переболев ими).

T- и B-лимфоциты высших позвоночных обмениваются между собой разнообразными химическими сигналами (см. ниже интерлейкины). В соответствии с этим у разных типов лимфоцитов активны строго определенные гены, ответственные за прием и передачу этих сигналов.

Интерлейкины - группа цитокинов (белков), синтезируемая и секретируемая Т-лимфоцитами, В-лимфоцитами и NK-клетками, а также взаимодействующими с ними клетками. Цитокины - это небольшие пептидные информационные молекулы. Цитокины имеют молекулярную массу, не превышающую 30 кD. Цитокин выделяется на поверхность клетки А и взаимодействует с рецептором находящейся рядом клетки В. Таким образом, от клетки А к клетке В передается сигнал, который запускает в клетке В дальнейшие реакции. Их основными продуцентами являются лимфоциты (дополнительно о цитокинах см. здесь → ).

Более подробно о цитокинах см. в отдельном разделе:

Активация иммунитета и Дендритные клетки

В 2011 году Нобелевская премия по физиологии и медицине присуждена Брюсу Бойтлеру и Жюлю Хоффманну за открытие механизмов активации врождённого иммунитета, и Ральфу Штайнману за открытие дендритных клеток и их роли в активации адаптивного иммунитета. Эти исследования называют революционными, поскольку открытие врождённого иммунитета в корне изменило представление о функционировании иммунной системы.

В природе существуют две линии защиты, два вида иммунитета.

Процесс выработки антител запускается не сразу, у него есть определённый инкубационный период, зависящий от типа патогена. Зато, если уж процесс активации пошёл, как только та же самая инфекция попытается проникнуть в организм ещё раз, B-клетки моментально отреагируют выработкой антител, и инфекция будет уничтожена немедленно, не причинив никакого вреда. Именно поэтому на некоторые виды инфекций у человека вырабатывается иммунитет на всю оставшуюся жизнь.

Каким образом система врождённого иммунитета подаёт знак системе приобретённого иммунитета на выработку специфических антител? Вот за решение этого ключевого вопроса иммунологии и присуждена Нобелевская премия 2011 года.

Таким образом, открытие врождённого иммунитета привело к появлению новых подходов в профилактике и лечении заболеваний, в разработке новых вакцин и противоопухолевых препаратов.

Активация адаптивной иммунной системы

Адаптивный иммунитет может дифференцировать между конкретными патогенами и нацелить ответ, который является специфическим для данного патогена. Он может быстро реагировать при повторном воздействии конкретного патогена, предотвращая развитие симптомов (иммунологическая память). Адаптивная иммунная система координируется лимфоцитами (класс лейкоцитов) и приводит к выработке антител. В-лимфоциты (В-клетки) являются антитело-продуцирующими клетками, которые распознают и нацеливают определенный фрагмент патогена (антиген). Хелперные Т-лимфоциты (Т-клетки) являются регуляторными клетками , которые высвобождают химические вещества ( цитокины ) для активации специфических В-лимфоцитов

1. Когда фагоцитарные лейкоциты поглощают патоген, некоторые из них представляют переваренные фрагменты (антигены) на их поверхности
2. Эти антигенпрезентирующие клетки ( дендритные клетки ) мигрируют в лимфатические узлы и активируют специфические хелперные Т-лимфоциты
3. Затем хелперные Т-клетки высвобождают цитокины для активации конкретной В-клетки, способной продуцировать антитела, специфичные к антигену
4. Активированная В-клетка будет делиться и дифференцироваться с образованием короткоживущих плазматических клеток, которые производят большое количество специфических антител
5. Антитела будут нацелены на их специфический антиген, повышая способность иммунной системы распознавать и уничтожать патоген.

Небольшая доля активированной B-клетки (и активированной TH-клетки) будет развиваться в клетки памяти, чтобы обеспечить длительный иммунитет.

См. дополнительно:

B- и T-лимфоциты. Общая характеристика

1. Общая характеристика B-лимфоцитов

B-лимфоциты (B-клетки) - функциональный тип лимфоцитов, играющих важную роль в обеспечении гуморального иммунитета. При контакте с антигеном или стимуляции со стороны T-клеток некоторые B-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки, способные к продукции антител . Другие активированные B-лимфоциты превращаются в B-клетки памяти. Помимо продукции антител, В-клетки выполняют множество других функций: выступают в качестве антигенпрезентирующих клеток, продуцируют цитокины и экзосомы.

B-лимфоциты продуцируют и секретируют в кровоток молекулы антител, являющиеся измененными формами антигенраспознающих рецепторов этих лимфоцитов. Возникновение антител в крови после появления любого чужеродного белка- антигена - независимо от того, вреден он или безвреден для организма, и представляет собой иммунный ответ. Появление антител не просто защитная реакция организма против инфекционных заболеваний, но явление, имеющее широкое биологическое значение: это общий механизм распознавания "чужого". Например, иммунная реакция распознает как чужой и постарается удалить из организма любой аномальный и, следовательно, потенциально опасный вариант клетки, в которой в результате мутации в хромосомной ДНК образуется мутантная белковая молекула.

B-лимфоциты млекопитающих дифференцируются сначала в печени плода, а после рождения - красном костном мозге. В цитоплазме покоящихся B-клеток отсутствуют гранулы, но имеются рассеянные рибосомы и канальцы шероховатого эндоплазматического ретикулума. Каждая B-клетка генетически запрограммирована на синтез молекул иммуноглобулина, встроенных в цитоплазматическую мембрану. Иммуноглобулины функционируют как антигенраспознающие рецепторы, специфичные к определенному антигену. На поверхности каждого лимфоцита экспрессируется около ста тысяч молекул рецепторов. Встретив и распознав антиген, соответствующий структуре антигенраспознающего рецептора B-клетки размножаются и дифференцируются в плазматические клетки, которые образуют и выделяют в растворимой форме большие количества таких рецепторных молекул - антител. Антитела представляют собой крупные гликопротеины и содержатся в крови и тканевой жидкости. Благодаря своей идентичности исходным рецепторным молекулам они взаимодействуют с тем антигеном, который первоначально активировал B-клетки, проявляя таким образом строгую специфичность.

После связывания антигена с рецепторами B-клетки клетка активируется. Активация B-клеток состоит из двух фаз: пролиферации и дифференцировки; все процессы индуцируются контактом с антигеном и T- хелперами.

В результате пролиферации увеличивается число клеток, способных реагировать с введенным в организм антигеном. Значение пролиферации велико, поскольку в неиммунизированном организме очень мало B-клеток, специфичных для определенных антигенов.

Часть клеток, пролиферирующих под действием антигена, созревает и дифференцируется последовательно в антителообразующие клетки нескольких морфологических типов, в том числе и плазматические клетки . Промежуточные стадии дифференцировки B-клеток отмечены меняющейся экспрессией разнообразных белков клеточной поверхности, необходимых для взаимодействия B-клеток с другими клетками.

Каждый лимфоцит, относящийся к B-лимфоцитам и дифференцирующийся в костном мозге, запрограмирован на образование антител только одной специфичности.

Молекулы антител не синтезируются никакими другими клетками организма, и все их многообразие обусловлено образованием нескольких миллионов клонов B-клеток. Они (молекулы антител) экспрессируются на поверхностной мембране лимфоцита и функционируют как рецепторы. При этом на поверхности каждого лимфоцита экспрессируется около ста тысяч молекул антител. Кроме того, B-лимфоциты секретируют в кровоток продуцированные ими молекулы антител, являющиеся измененными формами поверхностных рецепторов этих лимфоцитов.

Антитела формируются до появления антигена, и антиген сам отбирает для себя антитела. Как только антиген проникает в организм человека, он встречается буквально с войском лимфоцитов, несущих различные антитела, причем у каждого есть свой индивидуальный распознающий участок. Антиген соединяется только с теми рецепторами, которые в точности ему соответствуют. Лимфоциты, связавшие антиген, получают пусковой сигнал и дифференцируются в плазматические клетки, продуцирующие антитела. Поскольку лимфоцит запрограммирован на синтез антител только одной специфичности, антитела, секретируемые плазматической клеткой, будут идентичны своему оригиналу, т.е. поверхностному рецептору лимфоцита и, следовательно, будут хорошо связываться с антигеном. Так антиген сам отбирает антитела, распознающие его с высокой эффективностью.

Дополнительно см.:

В образовании антител центральная роль принадлежит B-лимфоцитам. При этом B-лимфоциты обеспечивают специфический приобретенный иммунитет совместно с другими малыми лимфоцитами - T-лимфоцитами, используя разнообразные механизмы, направленные в большинстве случаев на расширение пределов эффективности врожденного иммунитета.

T-лимфоциты подразделяются на ряд подклассов. Главные из них это две различные, неперекрывающиеся субпопуляции: клетки одной из них несут маркер CD4 и в основном "помогают" в осуществлении иммунного ответа или индуцируют его ( T-хелперы ), клетки другой несут маркер CD8 и обладают преимущественно цитотоксической активностью (цитотоксические T-лимфоциты ( T-киллеры )). При этом, Т-хелперы стимулируют выработку антител, а Т-супрессоры тормозят её.

Одни CD4 T-клетки участвуют в регуляции дифференцировки B-лимфоцитов и образования антител. Другие CD4 T-клетки взаимодействуют с фагоцитами, помогая им в разрушении микробных клеток. Обе эти субпопуляции CD4 T-клеток названы хелперными T-клетками. Получены очевидные функциональные доказательства существования отдельной субпопуляции антигенспецифичных T-супрессоров, способных подавить иммунный ответ либо путем прямого цитотоксического воздействия на антигенпрезентирующие клетки, либо путем выделения "супрессивных" растворимых белков - цитокинов, либо путем передачи сигнала отрицательной регуляции.

Третья группа T-лимфоцитов распознает и разрушает клетки, инфицированные вирусами или иными внутриклеточно размножающимися патогенами. Этот тип CD8 T-лимфоцитов назван цитотоксическими T-лимфоцитами. Как правило, распознавание антигена T-клетками происходит только при условии его презентации на поверхности других клеток в ассоциации с молекулами MHC . В распознавании участвует специфичный к антигену T-клеточный рецептор, функциональнои структурно сходный с тем поверхностным иммуноглобулином sIg, который у B-клеток служит антигенраспознающим рецептором.

Свои функции воздействия на другие клетки T-лимфоциты осуществляют путем выделения цитокинов , которые передают сигналы другим клеткам, или в результате прямых межклеточных контактов. Как и в случае B-лимфоцитов, отбор и активация T-лимфоцитов происходят после контакта с антигеном, затем они проходят стадию клональной экспансии и превращаются в зрелые T-хелперы и цитотоксические T-лимфоциты, а также формируют обширную популяцию клеток памяти.

Одна из важных регуляторных функций T-лимфоцитов - это их способность стимулировать B-клетки к пролиферации и дифференцировке. Другая важная регуляторная функция T-клеток состоит в их способности угнетать иммунный ответ. При этом T-хелперы и T-супрессоры обнаруживают комплексный тип антигенной специфичности.

Фундаментальным свойством T-клеток является их специфичность по отношению к продуктам главного комплекса гистосовместимости MHC . Специфическое иммунологическое распознавание патогенных организмов - это всецело прерогатива лимфоцитов, поэтому именно они инициируют реакции приобретенного (специфического) иммунитета.

Отдельно стоит отметить т.н. NK-клетки (естественные киллеры или натуральные киллеры)

В настоящее время NK-клетки рассматривают как отдельный класс лимфоцитов. NK являются одним из важнейших компонентов клеточного врождённого иммунитета. Естественные киллерные (NK) клетки - это лимфоциты, которые могут опосредовать лизис определенных опухолевых клеток и вирусно-инфицированных клеток без предварительной активации. Они также могут регулировать специфический гуморальный и клеточно-опосредованный иммунитет. Основная функция NK - уничтожение клеток организма, не несущих на своей поверхности MHC и таким образом недоступных для действия основного компонента противовирусного иммунитета - Т-киллеров.

Дополнительно о Т- и В-лимфоцитах см. здесь →

Дополнительно см.:

К разделам:

Будьте здоровы!