Образование и активиране

Място на производство на лимфоцити - Костен мозък. След размножаването си лимфоцитите се концентрират в тимусната жлеза, наречена тимус. Тук лимфоцитите претърпяват редица промени, което води до разделянето им на няколко подвида. Т-лимфоцитите оказват безценна помощ на имунната система, като се борят с вирусните антитела. Когато се появят някакви патологии или вирусни инфекции, се активират Т-лимфоцити, чиято функция се активира чрез IL-1 и CD-3 рецепторни връзки.

Функции на Т-лимфоцитите

При придобиване на определено вирусно или инфекциозно заболяване, Т-лимфоцитите се привеждат в активно действие.

Задайте въпроса си на лекар по клинична лабораторна диагностика

Анна Поняева. Завършила е Медицинска академия в Нижни Новгород (2007-2014) и ординатура по клинична лабораторна диагностика (2014-2016).

В зависимост от вида на вирусните клетки, някои видове левкоцити тип "Т" са включени в работата. Типът левкоцити под буквата "В" има впечатляваща памет за различни "вражески" микротела. Функцията на левкоцитите от тази група е именно да запомнят заразени „гости“, които вече са посетили, и да дадат сигнал за активиране на Т-лимфоцитите.

В процеса на еволюция човекът е изградил две имунни системи – клетъчна и хуморална. Те възникват като средство за борба с вещества, които се възприемат като чужди. Тези вещества се наричат антигени. В отговор на въвеждането на антиген в тялото, в зависимост от химичния състав, дозата и формата на приложение, имунната реакция ще бъде различна: хуморална или клетъчна. Разделянето на имунните функции на клетъчни и хуморални е свързано с наличието на Т- и В-лимфоцити. И двете линии на лимфоцити се развиват от лимфна стволова клетка в костния мозък.

Т лимфоцити. Клетъчен имунитет.Благодарение на Т-лимфоцитите възниква клетъчната имунна система на тялото. Т-лимфоцитите се образуват от хематопоетични стволови клетки, които мигрират от костния мозък към тимусната жлеза.

Образуването на Т-лимфоцитите се разделя на два периода: антиген-независим и антиген-зависим. Антиген-независимият период завършва с образуването на антиген-реактивни Т-лимфоцити. По време на антиген-зависимия период клетката се подготвя за среща с антигена и се размножава под негово влияние, което води до образуването на различни видове Т-клетки. Разпознаването на антигените се дължи на факта, че на мембраната на тези клетки има рецептори, които разпознават антигени. В резултат на разпознаването клетките се размножават. Тези клетки се борят срещу микроорганизми, носители на антиген, или причиняват отхвърляне на чужда тъкан. Т-клетките редовно преминават от лимфоидни елементи в кръвта и интерстициалната среда, което увеличава вероятността да се сблъскат с антигени. Има различни субпопулации на Т-лимфоцитите: Т-клетки убийци (т.е. бойци), които унищожават клетките с антиген; Т хелперни клетки, които помагат на Т и В лимфоцитите да реагират на антигени и др.

Т-лимфоцитите при контакт с антиген произвеждат лимфокини, които са биологично активни вещества. С помощта на лимфокини Т-лимфоцитите контролират функцията на останалите левкоцити. Идентифицирани са различни групи лимфокини. Те могат както да стимулират, така и да инхибират миграцията на макрофагоцитите и т.н. Интерферонът, произведен от Т-лимфоцитите, инхибира синтеза на нуклеинови киселини и предпазва клетката от вирусни инфекции.

В лимфоцити. Хуморален имунитет.По време на антиген-зависимия период В-лимфоцитите се стимулират от антигена и се установяват в далака и лимфните възли, фоликулите и репродуктивните центрове. Тук те се преобразуват в плазмени клетки.Синтезът на антитела - имуноглобулини - се извършва в плазмените клетки. Хората произвеждат пет класа имуноглобулини. В-лимфоцитите участват активно в имунните процеси на разпознаване на антигена. Антителата взаимодействат с антигени, разположени на повърхността на клетките или с бактериални токсини и ускоряват усвояването на антигените от фагоцитите. Реакцията антиген-антитяло е в основата на хуморалния имунитет.

По време на имунен отговор, както хуморалните, така и клетъчните механизми на имунитет обикновено работят, но в различна степен. По този начин при морбили преобладават хуморалните механизми, а при контактни алергии или реакции на отхвърляне преобладава клетъчният имунитет.

Добре функциониращата имунна система на здравия човек е в състояние да се справи с повечето външни и вътрешни заплахи. Лимфоцитите са кръвни клетки, които първи се борят за чистотата на тялото. Вируси, бактерии, гъбички са ежедневната грижа на имунната система. освен това функции на лимфоцититене се ограничават до откриване на външни врагове.

Всички повредени или дефектни клетки от собствените тъкани също трябва да бъдат открити и унищожени.

Функции на лимфоцитите в човешката кръв

Основните изпълнители в работата на имунитета при хората са безцветни кръвни клетки - левкоцити. Всеки сорт изпълнява своята функция, най-важноот които се разпределят специално за лимфоцитите. Броят им в сравнение с други левкоцити в кръвта понякога надвишава 30% . Функции на лимфоцититеса доста разнообразни и съпътстват целия имунен процес от началото до края.

По същество лимфоцитите откриват всички фрагменти, които генетично не съответстват на тялото, дават сигнал за започване на битка с чужди обекти, контролират целия й ход, активно участват в унищожаването на „враговете“ и завършват битката след победа. Като добросъвестни пазачи те запомнят всеки нарушител с поглед, което дава възможност на тялото да действа по-бързо и по-ефективно при следващата среща. Ето как живите същества проявяват свойството, наречено имунитет.

Най-важните функции на лимфоцитите:

1. Откриване на вируси, бактерии, други вредни микроорганизми, както и всякакви анормални клетки на собственото тяло (стари, увредени, заразени, мутирали).
2. Съобщение към имунната система за „инвазията“ и вида на антигена.
3. Директно унищожаване на патогенни микроби, производство на антитела.
4. Управление на целия процес с помощта на специални „сигнални вещества“.
5. Приключване на активната фаза на „битката“ и управление на почистването след битката.
6. Запазване на паметта на всеки победен микроорганизъм за последващо бързо разпознаване.

Производството на такива имунни войници се случва в червения костен мозък; те имат различни структури и свойства. Най-удобно е да се разграничат имунните лимфоцити по техните функции в защитните механизми:

• В-лимфоцитите разпознават вредни включвания и синтезират антитела;
• Т-лимфоцитите активират и инхибират имунните процеси, директно унищожават антигените;
• NK лимфоцити изпълняват функцияконтрол върху тъканите на естествения организъм, са способни да убиват мутирали, стари, дегенерирали клетки.

Въз основа на техния размер и структура те се разграничават между големи гранулирани (NK) и малки (Т, В) лимфоцити. Всеки вид лимфоцити има свои собствени характеристики и важни функции,които си струва да бъдат разгледани по-подробно.

В лимфоцити

Отличителните черти включват факта, че за нормалното функциониране на тялото са необходими не само млади лимфоцити в големи количества, но и закалени, зрели войници.

Узряването и образуването на Т клетки се извършва в червата, апендикса и сливиците. В тези "тренировъчни лагери" младите тела се обучават да изпълняват три важни функции:

1. „Наивните лимфоцити“ са млади, неактивирани кръвни клетки, които нямат опит в среща с чужди вещества и следователно нямат строга специфичност. Те са в състояние да покажат ограничена реакция към няколко антигена. Активирани след среща с антиген, те се изпращат в далака или костния мозък за повторно съзряване и бързо клониране на собствения си вид. След узряване плазмените клетки много бързо растат от тях, произвеждайки антитела изключително към този тип патоген.
2. Зрелите плазмени клетки, строго погледнато, вече не са лимфоцити, а фабрики за производство на специфични разтворими антитела. Те живеят само няколко дни, елиминирайки се веднага щом заплахата, която е причинила защитната реакция, изчезне. Някои от тях по-късно ще бъдат „консервирани” и отново ще се превърнат в малки лимфоцити с памет за антигена.
3. Активираните В-лимфоцити, с помощта на Т-лимфоцитите, могат да станат хранилища на паметта на победен чужд агент; те живеят десетилетия, изпълняват функцияпредаване на информация на техните „потомци“, осигуряване на дългосрочен имунитет, ускоряване на реакцията на организма при среща със същия тип агресивно въздействие.

В клетките са много специфични. Всеки от тях се активира само при среща с определен тип заплаха (щам на вирус, вид бактерии или протозои, протеин, химикал). Лимфоцитът няма да реагира на патогени от различен характер. По този начин основната функция на В-лимфоцитите е да осигурят хуморален имунитет и да произвеждат антитела.

Т лимфоцити

Младите Т-тела също се произвеждат от костния мозък. Този тип червени кръвни клетки преминават през най-строгата поетапна селекция, която отхвърля повече от 90% от младите клетки. „Отглеждането“ и селекцията се извършват в тимусната жлеза (тимус).

Забележка!Тимусът е орган, който навлиза във фаза на най-голямо развитие между 10 и 15 години, когато масата му може да достигне 40 г. След 20 години започва да намалява. При възрастните хора тимусът тежи същото като при бебетата, не повече от 13 г. Работните тъкани на жлезата след 50 години се заменят с мастна и съединителна тъкан. Съответно броят на Т-клетките намалява и защитните сили на организма отслабват.

В резултат на селекцията, протичаща в тимусната жлеза, се елиминират Т-лимфоцитите, които не са способни да свързват чужд агент, както и тези, които са открили реакция към протеини на местния организъм. Останалите узрели тела се считат за подходящи и се разпръскват из тялото. Огромен брой Т-клетки (около 70% от всички лимфоцити) циркулират в кръвта, тяхната концентрация е висока в лимфните възли и далака.

Три вида зрели Т-лимфоцити напускат тимуса:

• Т-помощници. Те помагат изпълнява функцииВ лимфоцити, други имунни агенти. Те ръководят действията си при директен контакт или дават заповеди чрез освобождаване на цитокини (сигнални вещества).
• Т клетки убийци. Цитотоксични лимфоцити, които директно унищожават дефектни, инфектирани, туморни и всякакви модифицирани клетки. Т-клетките убийци също са отговорни за отхвърлянето на чужда тъкан при имплантиране.
• Т-супресори. Изпълни важна функциянаблюдение на активността на В-лимфоцитите. Забавете или спрете имунния отговор, ако е необходимо. Тяхната непосредствена отговорност е да предотвратят автоимунни реакции, когато защитните тела бъркат техните клетки с враждебни и започват да ги атакуват.

Т-лимфоцитите имат основните свойства: регулират скоростта на защитната реакция, нейната продължителност, служат като задължителен участник в определени трансформации и осигуряват клетъчен имунитет.

NK лимфоцити

За разлика от малките форми, NK клетките (нулеви лимфоцити) са по-големи и съдържат гранули, състоящи се от вещества, които разрушават мембраната на заразената клетка или я унищожават напълно. Принципът на поразяване на враждебните включвания е подобен на съответния механизъм при Т-убийците, но е по-мощен и няма изразена специфичност.

NK-лимфоцитите не преминават през процеса на узряване в лимфната система, те са в състояние да реагират на всякакви антигени и да убиват образувания, срещу които Т-лимфоцитите са безсилни. За тези уникални качества те се наричат ​​​​"естествени убийци". NK лимфоцитите са основните убийци на раковите клетки. Увеличаването на техния брой и повишаване на активността е едно от перспективните направления за развитие на онкологията.

интересно! Лимфоцитите носят големи молекули, които предават генетична информация в тялото. Важната функция на тези кръвни клетки не се ограничава до защита, а се простира до регулирането на възстановяването, растежа и диференциацията на тъканите.

Когато е необходимо, нулевите лимфоцити могат да функционират като В или Т клетки, като по този начин служат като универсални войници на имунната система.

В сложния механизъм на имунните процеси лимфоцитите играят водеща, регулаторна роля. Освен това те извършват работата си както чрез контакт, така и от разстояние, произвеждайки специални химикали. Разпознавайки тези командни сигнали, всички звена на имунната верига се координират в процеса и осигуряват чистотата и издръжливостта на човешкото тяло.

агамаглобулинемия(агамаглобулинемия; а- + гамаглобулини + гръцки. хаймакръв; синоним: хипогамаглобулинемия, синдром на дефицит на антитела) е общото наименование на група заболявания, характеризиращи се с липса или рязко намаляване на нивото на имуноглобулините в кръвния серум;

автоантигени(авто-+ антигени) - собствените нормални антигени на организма, както и антигени, които възникват под въздействието на различни биологични и физикохимични фактори, по отношение на които се образуват автоантитела;

автоимунна реакция-- имунен отговор на организма към автоантигени;

алергия (алергия; Гръцки allosдруг, различен + ергондействие) - състояние на променена реактивност на тялото под формата на повишена чувствителност към многократно излагане на каквито и да било вещества или компоненти на собствените му тъкани; Алергията се основава на имунен отговор, който причинява увреждане на тъканите;

активен имунитетимунитет в резултат на имунния отговор на организма към въвеждането на антиген;

Основните клетки, които осъществяват имунните реакции, са Т- и В-лимфоцитите (и техните производни - плазмоцитите), макрофагите, както и редица клетки, взаимодействащи с тях (мастоцити, еозинофили и др.).

• Лимфоцити

Популацията от лимфоцити е функционално хетерогенна. Има три основни вида лимфоцити: Т лимфоцити, В лимфоцитии т.нар нулалимфоцити (0-клетки). Лимфоцитите се развиват от недиференцирани лимфоидни предшественици на костния мозък и при диференциране получават функционални и морфологични характеристики (наличие на маркери, повърхностни рецептори), идентифицирани чрез имунологични методи. 0-лимфоцитите (нулеви) са лишени от повърхностни маркери и се считат за резервна популация от недиференцирани лимфоцити.

Т лимфоцити- най-многобройната популация от лимфоцити, съставляваща 70-90% от лимфоцитите в кръвта. Те се диференцират в тимусната жлеза - тимус (откъдето идва и името им), навлизат в кръвта и лимфата и заселват Т-зоните в периферните органи на имунната система - лимфни възли (дълбока част на кората), далак (периартериални обвивки на лимф. нодули), в единични и множество фоликули на различни органи, в които под въздействието на антигени се образуват Т-имуноцити (ефектор) и Т-клетки на паметта. Т-лимфоцитите се характеризират с наличието на специални рецептори върху плазмалемата, които са способни специфично да разпознават и свързват антигени. Тези рецептори са продукти на гени за имунен отговор. Т-лимфоцитите осигуряват клетъченимунитет, участват в регулирането на хуморалния имунитет, произвеждат цитокини под влияние на антигени.

В популацията на Т-лимфоцитите се разграничават няколко функционални групи клетки: цитотоксични лимфоцити (ТС) или Т клетки убийци(Tk), Т помощни клетки(Tx), Т-супресори(Tch). Tcs участват в реакциите на клетъчния имунитет, осигурявайки унищожаването (лизиране) на чужди клетки и собствени променени клетки (например туморни клетки). Рецепторите им позволяват да разпознават протеини на вируси и туморни клетки на тяхната повърхност. В този случай активирането на ТС (убийци) става под влияние антигени на хистосъвместимостна повърхността на чужди клетки.

В допълнение, Т-лимфоцитите участват в регулирането на хуморалния имунитет с помощта на Tx и Tc. Tx стимулират диференциацията на В-лимфоцитите, образуването на плазмени клетки от тях и производството на имуноглобулини (Ig). Tx имат повърхностни рецептори, които се свързват с протеини на плазмалемата на B клетките и макрофагите, стимулирайки Tx и макрофагите да пролиферират, да произвеждат интерлевкини (пептидни хормони) и B клетки да произвеждат антитела.

По този начин основната функция на Tx е разпознаването на чужди антигени (представени от макрофаги), секрецията на интерлевкини, които стимулират В-лимфоцитите и други клетки да участват в имунните реакции.

Намаляването на броя на Tx в кръвта води до отслабване на защитните реакции на организма (тези индивиди са по-податливи на инфекции). Беше отбелязано рязко намаляване на броя на Tx при лица, заразени с вируса на СПИН.

Tc са способни да инхибират активността на Тх, В-лимфоцитите и плазмените клетки. Те участват в алергични реакции и реакции на свръхчувствителност. Tc потискат диференциацията на В-лимфоцитите.

Една от основните функции на Т-лимфоцитите е производството цитокини, които имат стимулиращ или инхибиращ ефект върху клетките, участващи в имунния отговор (хемотактични фактори, макрофагиален инхибиторен фактор - MIF, неспецифични цитотоксични вещества и др.).

Естествени убийци. Сред лимфоцитите в кръвта, в допълнение към гореописаните ТС, които изпълняват функцията на убийци, има така наречените естествени убийци (NK, Н.К.), които също участват в клетъчния имунитет. Те образуват първата линия на защита срещу чужди клетки и действат незабавно, като бързо унищожават клетките. НК в собственото си тяло унищожават туморни клетки и клетки, заразени с вирус. ТС образуват втора линия на защита, тъй като тяхното развитие от неактивни Т лимфоцити отнема време, така че те влизат в действие по-късно от НК. NK са големи лимфоцити с диаметър 12-15 микрона, имат лобулирано ядро ​​и азурофилни гранули (лизозоми) в цитоплазмата.

• Развитие на Т- и В-лимфоцити

Предшественикът на всички клетки на имунната система е хемопоетичната стволова клетка (HSC). HSCs са локализирани в ембрионалния период в жълтъчната торбичка, черния дроб и далака. В по-късния период на ембриогенезата те се появяват в костния мозък и продължават да се размножават в постнаталния живот. От BMSC се образува прогениторна клетка на лимфопоезата (лимфоидна мултипотентна прогениторна клетка) в костния мозък, която генерира два типа клетки: пре-Т клетки (прекурсорни Т клетки) и пре-В клетки (прекурсорни В клетки).

• Т-лимфоцитна диференциация

Пре-Т клетките мигрират от костния мозък чрез кръвта към централния орган на имунната система – тимусната жлеза. Още по време на ембрионалното развитие в тимусната жлеза се създава микросреда, която е важна за диференциацията на Т-лимфоцитите. При формирането на микросредата специална роля се дава на ретикулоепителни клетки на тази жлеза, способни да произвеждат редица биологично активни вещества. Пре-Т клетките, мигриращи в тимуса, придобиват способността да реагират на стимули от микросредата. Пре-Т клетките в тимуса пролиферират и се трансформират в Т лимфоцити, носещи характерни мембранни антигени (CD4+, CD8+). Т-лимфоцитите генерират и „доставят“ в кръвообращението и зависимите от тимуса зони на периферните лимфоидни органи 3 вида лимфоцити: Tc, Tx и Tc. „Вирджин“ Т-лимфоцитите, мигриращи от тимусната жлеза (необработени Т-лимфоцити), са краткотрайни. Специфичното взаимодействие с антигена в периферните лимфоидни органи служи като начало на процесите на тяхната пролиферация и диференциация в зрели и дълготрайни клетки (Т-ефекторни и Т-клетки на паметта), които съставляват по-голямата част от рециркулиращите Т-лимфоцити.

Не всички клетки мигрират от тимусната жлеза. Някои Т-лимфоцити умират. Има мнение, че причината за смъртта им е прикрепването на антиген към антиген-специфичен рецептор. В тимусната жлеза няма чужди антигени, така че този механизъм може да служи за отстраняване на Т-лимфоцити, които могат да реагират със собствените структури на тялото, т.е. изпълнява функцията на защита срещу автоимунни реакции. Смъртта на някои лимфоцити е генетично програмирана (апоптоза).

Т-клетъчни диференциращи антигени. В процеса на диференциация на лимфоцитите на тяхната повърхност се появяват специфични мембранни молекули на гликопротеини. Такива молекули (антигени) могат да бъдат открити с помощта на специфични моноклонални антитела. Получени са моноклонални антитела, които реагират само с един антиген на клетъчната мембрана. С помощта на набор от моноклонални антитела могат да се идентифицират субпопулации от лимфоцити. Съществуват набори от антитела срещу антигени на диференциация на човешки лимфоцити. Антителата образуват сравнително малко групи (или „клъстери“), всяка от които разпознава един протеин на клетъчната повърхност. Създадена е номенклатура на диференциационни антигени на човешки левкоцити, открити с моноклонални антитела. Тази CD номенклатура ( CD - клъстер на диференциация- диференциационен клъстер) се основава на групи от моноклонални антитела, които реагират с едни и същи диференциращи антигени.

Получени са мултиклонални антитела към редица диференциационни антигени на човешки Т-лимфоцити. При определяне на общата популация от Т клетки могат да се използват моноклонални антитела със специфичност на CD (CD2, CD3, CDS, CD6, CD7).

Известни са диференциращи антигени на Т клетки, които са характерни или за определени етапи от онтогенезата, или за субпопулации, различни по функционална активност. По този начин CD1 е маркер на ранната фаза на узряване на Т-клетките в тимуса. По време на процеса на диференциация на тимоцитите CD4 и CD8 маркерите се експресират едновременно на тяхната повърхност. Впоследствие обаче CD4 маркерът изчезва от някои клетки и остава само върху субпопулация, която е престанала да експресира CD8 антигена. Зрелите CD4+ клетки са Tx. CD8 антигенът се експресира върху приблизително ⅓ от периферните Т клетки, които узряват от CD4+/CD8+ Т лимфоцити. CD8+ Т клетъчната подгрупа включва цитотоксични и супресорни Т лимфоцити. Антителата срещу CD4 и CD8 гликопротеините се използват широко за разграничаване и разделяне на Т клетките съответно на Tx и Tx.

В допълнение към диференциационните антигени са известни специфични маркери на Т-лимфоцитите.

Т-клетъчните антигенни рецептори са хетеродимери, подобни на антитела, състоящи се от α- и β-вериги от полипептиди. Всяка верига е с дължина 280 аминокиселини и голямата извънклетъчна част на всяка верига е сгъната в два Ig-подобни домена: един променлив (V) и един постоянен (C). Подобният на антитяло хетеродимер е кодиран от гени, които се събират от множество генни сегменти по време на развитието на Т клетките в тимуса.

Различават се антиген-независима и антиген-зависима диференциация и специализация на В и Т лимфоцитите.

Антиген-независимпролиферацията и диференциацията са генетично програмирани да произвеждат клетки, способни да дадат специфичен тип имунен отговор при среща със специфичен антиген поради появата на специални "рецептори" върху плазмалемата на лимфоцитите. Възниква в централните органи на имунната система (тимус, костен мозък или бурса на Фабрициус при птици) под въздействието на специфични фактори, продуцирани от клетки, които образуват микросредата (ретикуларна строма или ретикулоепителни клетки в тимуса).

Антиген зависимпролиферацията и диференциацията на Т- и В-лимфоцитите се появяват, когато те срещнат антигени в периферните лимфоидни органи и се образуват ефекторни клетки и клетки на паметта (запазващи информация за активния антиген).

Получените Т-лимфоцити образуват пул дълголетник, рециркулиращи лимфоцити и В лимфоцити - краткотраенклетки.

66. Характеристика на В-лимфоцитите.

В-лимфоцитите са основните клетки, участващи в хуморалния имунитет. При хората те се образуват от HSCs на червения костен мозък, след което навлизат в кръвта и по-нататък заселват В-зоните на периферните лимфоидни органи - далака, лимфните възли и лимфоидните фоликули на много вътрешни органи. Тяхната кръв съдържа 10-30% от цялата популация на лимфоцитите.

В-лимфоцитите се характеризират с наличието на повърхностни имуноглобулинови рецептори (SIg или MIg) за антигени върху плазмалемата. Всяка В клетка съдържа 50 000...150 000 антиген-специфични SIg молекули. В популацията на В-лимфоцитите има клетки с различни SIgs: повечето (⅔) съдържат IgM, по-малък брой (⅓) - IgG и около 1-5% - IgA, IgD, IgE. Плазмалемата на В-лимфоцитите също съдържа комплементни рецептори (СЗ) и Fc рецептори.

Когато са изложени на антиген, В-лимфоцитите в периферните лимфоидни органи се активират, пролиферират и се диференцират в плазмени клетки, които активно синтезират антитела от различни класове, които навлизат в кръвта, лимфата и тъканната течност.

В-клетъчна диференциация

Предшествениците на В-клетките (пре-В-клетки) се развиват по-нататък при птиците във Фабрициусовата бурса (bursa), откъдето идва и наименованието В-лимфоцити, а при човека и бозайниците – в костния мозък.

Фабрициевата бурса (bursa Fabricii) е централният орган на имунопоезата при птиците, където се развиват В-лимфоцитите, разположени в клоаката. Микроскопичната му структура се характеризира с наличието на множество гънки, покрити с епител, в които са разположени лимфоидни възли, ограничени от мембрана. Нодулите съдържат епителни клетки и лимфоцити на различни етапи на диференциация. По време на ембриогенезата в центъра на фоликула се образува медуларна зона, а в периферията (извън мембраната) се образува кортикална зона, в която вероятно мигрират лимфоцити от медуларната зона. Поради факта, че в бурсата на Фабрициус при птиците се образуват само В-лимфоцити, тя е удобен обект за изследване на структурата и имунологичните характеристики на този вид лимфоцити. Ултрамикроскопската структура на В-лимфоцитите се характеризира с наличието на групи от рибозоми под формата на розетки в цитоплазмата. Тези клетки имат по-големи ядра и по-малко плътен хроматин от Т-лимфоцитите поради повишеното съдържание на еухроматин.

В-лимфоцитите се различават от другите видове клетки по способността си да синтезират имуноглобулини. Зрелите В-лимфоцити експресират Ig върху клетъчната мембрана. Такива мембранни имуноглобулини (MIg) функционират като антиген-специфични рецептори.

Пре-В клетките синтезират вътреклетъчен цитоплазмен IgM, но нямат повърхностни имуноглобулинови рецептори. Необработените В лимфоцити на костния мозък имат IgM рецептори на повърхността си. Зрелите В-лимфоцити носят на повърхността си имуноглобулинови рецептори от различни класове - IgM, IgG и др.

Диференцираните В-лимфоцити навлизат в периферните лимфоидни органи, където под въздействието на антигени настъпва пролиферация и по-нататъшна специализация на В-лимфоцити с образуването на плазмоцити и В-клетки на паметта (MB).

По време на своето развитие много В клетки преминават от производство на антитела от един клас към производство на антитела от други класове. Този процес се нарича превключване на класове. Всички В-клетки започват своите дейности по синтез на антитела, като произвеждат IgM молекули, които са вградени в плазмената мембрана и служат като рецептори за антигена. След това, дори преди да взаимодействат с антигена, повечето В клетки пристъпват към едновременен синтез на IgM и IgD молекули. Когато една необработена В-клетка премине от производство на мембранно-свързан IgM самостоятелно към едновременно производство на мембранно-свързани IgM и IgD, преминаването вероятно се случва поради промяна в обработката на РНК.

Когато се стимулират от антиген, някои от тези клетки се активират и започват да секретират IgM антитела, които преобладават в първичния хуморален отговор.

Други антиген-стимулирани клетки преминават към производство на IgG, IgE или IgA антитела; В-клетките на паметта носят тези антитела на повърхността си, а активните В-клетки ги секретират. Молекулите IgG, IgE и IgA се наричат ​​общо антитела от вторичен клас, тъй като изглежда, че се образуват само след антигенна стимулация и преобладават във вторичните хуморални отговори.

С помощта на моноклонални антитела беше възможно да се идентифицират определени диференциращи антигени, които дори преди появата на цитоплазмените µ-вериги позволяват класифицирането на лимфоцита, който ги носи, като В-клетъчна линия. По този начин антигенът CD19 е най-ранният маркер, който позволява на лимфоцитите да бъдат класифицирани като B-клетки. Той присъства в пре-В клетките в костния мозък и във всички периферни В клетки.

Антигенът, открит от моноклонални антитела от групата CD20, е специфичен за В-лимфоцитите и характеризира по-късните етапи на диференциация.

В хистологичните срезове антигенът CD20 се открива върху В-клетките на зародишните центрове на лимфоидните възли и в кората на лимфните възли. В-лимфоцитите също носят редица други (напр. CD24, CD37) маркери.

67. Макрофагите играят важна роля както в естествения, така и в придобития имунитет на организма. Участието на макрофагите в естествения имунитет се проявява в способността им да фагоцитират и в синтеза на редица активни вещества - храносмилателни ензими, компоненти на системата на комплемента, фагоцитин, лизозим, интерферон, ендогенен пироген и др., които са основните фактори на естествения имунитет. Тяхната роля в придобития имунитет е пасивният трансфер на антиген към имунокомпетентни клетки (Т и В лимфоцити) и индуцирането на специфичен отговор към антигените. Макрофагите също участват в осигуряването на имунната хомеостаза чрез контролиране на пролиферацията на клетки, характеризиращи се с редица аномалии (туморни клетки).

За оптималното развитие на имунните реакции под въздействието на повечето антигени е необходимо участието на макрофагите както в първата индуктивна фаза на имунитета, когато те стимулират лимфоцитите, така и в крайната му фаза (продуктивна), когато те участват в производството на антитела и разрушаването на антигена. Антигените, фагоцитирани от макрофагите, предизвикват по-силен имунен отговор в сравнение с тези, които не са фагоцитирани от тях. Блокирането на макрофагите чрез въвеждане на суспензия от инертни частици (например труп) в тялото на животното значително отслабва имунния отговор. Макрофагите са способни да фагоцитират както разтворими (например протеини), така и корпускулярни антигени. Корпускулярните антигени предизвикват по-силен имунен отговор.

Някои видове антигени, например пневмококи, съдържащи въглехидратен компонент на повърхността, могат да бъдат фагоцитирани само след предварителна опсонизация. Фагоцитозата се улеснява значително, ако антигенните детерминанти на чужди клетки се опсонизират, т.е. свързан с антитяло или комплекс от антитяло и комплемент. Процесът на опсонизация се осигурява от наличието на рецептори върху мембраната на макрофага, които свързват част от молекулата на антитялото (Fc фрагмент) или част от комплемента (С3). Само антитела от клас IgG могат директно да се свържат с мембраната на макрофагите при хора, когато са в комбинация със съответния антиген. IgM може да се свърже с мембраната на макрофага в присъствието на комплемент. Макрофагите са в състояние да "разпознават" разтворими антигени, като хемоглобин.

Има два етапа в механизма за разпознаване на антигена, които са тясно свързани един с друг. Първият етап включва фагоцитоза и смилане на антигена. Във втория етап във фаголизозомите на макрофага се натрупват полипептиди, разтворими антигени (серумни албумини) и корпускуларни бактериални антигени. Няколко въведени антигена могат да бъдат намерени в същите фаголизозоми. Изследването на имуногенността на различни субклетъчни фракции разкри, че най-активното образуване на антитела се причинява от въвеждането на лизозоми в тялото. Антигенът се намира и в клетъчните мембрани. По-голямата част от обработения антигенен материал, освободен от макрофагите, има стимулиращ ефект върху пролиферацията и диференциацията на Т- и В-лимфоцитни клонове. Малко количество антигенен материал може да се запази дълго време в макрофагите под формата на химични съединения, състоящи се от най-малко 5 пептида (вероятно във връзка с РНК).

В B-зоните на лимфните възли и далака има специализирани макрофаги (дендритни клетки), на повърхността на техните многобройни процеси се съхраняват много антигени, които влизат в тялото и се предават на съответните клонове на B-лимфоцити. В Т-зоните на лимфните фоликули има интердигитиращи клетки, които влияят върху диференциацията на Т-лимфоцитните клонове.

По този начин макрофагите вземат пряко активно участие в кооперативното взаимодействие на клетките (Т- и В-лимфоцити) в имунните реакции на организма.

Основната задача на Т-лимфоцитите е да разпознават чужди или променени собствени антигени като част от комплекс с МНС молекули. Ако на повърхността на неговите клетки има чужди или променени молекули, Т-лимфоцитът предизвиква тяхното унищожаване.

За разлика от В-лимфоцитите, Т-лимфоцитите не произвеждат разтворими форми на молекули за разпознаване на антиген. Освен това повечето Т-лимфоцити не са в състояние да разпознават и свързват разтворими антигени.

За да може един Т-лимфоцит да „обърне внимание на антигена“, други клетки трябва по някакъв начин да „прекарат“ антигена през себе си и да го покажат на мембраната си в комплекс с MHC-I или MHC-II. Това е феноменът на представяне на антиген към Т-лимфоцита. Разпознаването на такъв комплекс от Т-лимфоцитите е двойно разпознаване или МНС рестрикция на Т-лимфоцитите.

Т-ЛИМФОЦИТЕН РЕЦЕПТОР ЗА РАЗПОЗНАВАНЕ НА АНТИГЕН

Рецепторите за разпознаване на Т-клетъчен антиген, TCR, са съставени от вериги, принадлежащи към суперсемейството на имуноглобулините (вижте Фигура 5-1). Регионът за разпознаване на TCR антиген, изпъкнал над клетъчната повърхност, е хетеродимер, т.е. се състои от две различни полипептидни вериги. Има два известни варианта на TCR, обозначени като αβTCR и γδTCR. Тези варианти се различават по състава на полипептидните вериги на областта за разпознаване на антигена. Всеки Т-лимфоцит експресира само 1 вариант на рецептора. αβT клетките са открити по-рано и са изследвани по-подробно от γδT лимфоцитите. В това отношение е по-удобно да се опише структурата на рецептора за разпознаване на антиген на Т-лимфоцитите, използвайки примера на αβTCR. Трансмембранно разположеният TCR комплекс се състои от 8 полипептида

Ориз. 6-1.Диаграма на Т-клетъчния рецептор и свързаните с него молекули

вериги (хетеродимер на α- и β-вериги на самия TCR, две спомагателни ζ вериги, както и по един хетеродимер на ε/δ- и ε/ γ-веригите на молекулата CD3) (фиг. 6- 1).

. Трансмембранни веригиα и β TCR. Това са 2 полипептидни вериги с приблизително еднакъв размер -α (молекулно тегло 40-60 kDa, кисел гликопротеин) иβ (молекулно тегло 40-50 kDa, неутрален или основен гликопротеин). Всяка от тези вериги съдържа 2 гликозилирани домена в извънклетъчната част на рецептора, хидрофобна (положително заредена поради лизинови и аргининови остатъци) трансмембранна част и къса (5-12 аминокиселинни остатъка) цитоплазмена област. Извънклетъчните части на двете вериги са свързани с единична дисулфидна връзка.

- V-регион.Външните извънклетъчни (дистални) домени на двете вериги имат променлив аминокиселинен състав. Те са хомоложни на V региона на имуноглобулиновите молекули и съставляват V региона на TCR. Това са V областите на α и β веригите, които взаимодействат с МНС-пептидния комплекс.

-С-област.Проксималните домени на двете вериги са хомоложни на постоянните региони на имуноглобулините; това са С регионите на TCR.

Късата цитоплазмена област (както α-, така и β-вериги) не може независимо да осигури провеждането на сигнал в клетката. За тази цел се използват 6 допълнителни полипептидни вериги: γ, δ, 2ε и 2ζ.

.CD3 комплекс.Веригиγ, δ, ε образуват хетеродимери помежду сиγε и δε (заедно те се наричат ​​CD3 комплекс). Този комплекс е необходим за изразяванеα- и β-вериги, тяхното стабилизиране и предаване на сигнал в клетката. Този комплекс се състои от извънклетъчна, трансмембранна (отрицателно заредена и следователно електростатично свързана с трансмембранни областиα- и β-вериги) и цитоплазмени части. Важно е да не се бъркат веригите на CD3 комплекса сγ δ вериги на TCR димера.

.ζ - Веригисвързани помежду си чрез дисулфиден мост. Повечето от тези вериги са разположени в цитоплазмата. ζ-Веригите пренасят сигнала в клетката.

.ITAM последователности.Цитоплазмени области на полипептидни веригиγ, δ, ε и ζ съдържат 10 ITAM последователности (1 последователност във всякаγ-, ε- и δ-вериги и 3 - във всяка ζ-верига), взаимодействайки с Fyn, цитозолна тирозин киназа, чието активиране инициира началото на биохимични реакции за провеждане на сигнал (виж Фиг. 6-1).

Свързването на антигена включва йонни, водородни, ван дер ваалсови и хидрофобни сили; конформацията на рецептора се променя значително. Теоретично, всеки TCR е способен да свързва около 10 5 различни антигени, не само свързани по структура (кръстосано реагиращи), но и нехомоложни по структура. Въпреки това, в действителност полиспецифичността на TCR е ограничена до разпознаването само на няколко структурно подобни антигенни пептиди. Структурната основа на това явление е характеристиката на едновременното разпознаване на TCR на МНС-пептидния комплекс.

Корецепторни молекули CD4 и CD8

В допълнение към самия TCR, всеки зрял Т-лимфоцит експресира една от така наречените корецепторни молекули - CD4 или CD8, които също взаимодействат с МНС молекулите на APC или таргетните клетки. Всеки от тях има свързана цитоплазмена област

с тирозин киназата Lck и вероятно допринася за предаването на сигнала в клетката по време на разпознаването на антигена.

.CD4(β2 домен) на молекулата MHC-II (принадлежи към суперсемейството на имуноглобулините, виж Фиг. 5-1, b). CD4 има молекулно тегло 55 kDa и 4 домена в извънклетъчната част. Когато се активира Т-лимфоцит, една TCR молекула се „обслужва“ от 2 CD4 молекули: вероятно настъпва димеризация на CD4 молекули.

.CD8свързани с неизменната част(α3-домен) на молекулата MHC-I (принадлежи към суперсемейството на имуноглобулините, виж Фиг. 5-1, а). CD8 - верижен хетеродимерα и β, свързани с дисулфидна връзка. В някои случаи се открива хомодимер от две α вериги, който също може да взаимодейства с MHC-I. В извънклетъчната част всяка от веригите има един имуноглобулиноподобен домен.

Т клетъчни рецепторни гени

Гени α-, β-, γ- и δ-вериги (фиг. 6-2, вижте също фиг. 5-4) са хомоложни на имуноглобулиновите гени и претърпяват ДНК рекомбинация по време на диференциацията на Т-лимфоцитите, което теоретично осигурява генерирането на около 10 16 -10 18 варианта на антиген-свързващи рецептори (в действителност това разнообразие е ограничено от броя на лимфоцитите в тялото до 10 9).

.Гените на α-веригата имат ~54 V-сегмента, 61 J-сегмента и 1 C-сегмент.

.Гените на β-веригата съдържат ~65 V сегмента, 2 D сегмента, 13 J сегмента и 2 C сегмента.

.δ-верижни гени. Между V- и J-сегментите на α-веригата са гените на D-(3), J-(4) и C-(1) сегментите на δ-веригатаγ δTCR. V сегментите на δ веригата са разпръснати сред V сегментите на α веригата.

.γ-верижни гени γ δTCR имат 2 C сегмента, 3 J сегмента преди първия C сегмент и 2 J сегмента преди втория C сегмент, 15 V сегмента.

Генно пренареждане

.Рекомбинацията на ДНК възниква, когато V-, D- и J-сегментите се комбинират и се катализира от същия рекомбиназен комплекс, както по време на диференциацията на В-лимфоцитите.

.След пренареждане на VJ в α-верижни гени и VDJ в β-верижни гени, както и след добавяне на некодиращи N- и P-нуклеотиди към ДНК

Ориз. 6-2.Гени на α- и β-вериги на рецептор за разпознаване на човешки Т-лимфоцитен антиген

транскрибирани от РНК. Сливането със С сегмента и отстраняването на излишните (неизползвани) J сегменти става по време на снаждане на първичния транскрипт.

.α-верижните гени могат да бъдат пренареждани многократно, докато β-верижните гени вече са правилно пренаредени и експресирани. Ето защо има известна възможност една клетка да носи повече от един TCR вариант.

.TCR гените не са обект на соматична хипермутагенеза.

ПРОВЕЖДАНЕ НА СИГНАЛИ ОТ РЕЦЕПТОРИТЕ ЗА РАЗПОЗНАВАНЕ НА АНТИГЕН НА ЛИМФОЦИТИТЕ

TCR и BCR имат редица общи модели на регистриране и предаване на сигнали за активиране в клетката (виж Фиг. 5-11).

. Групиране на рецептори.За да се активира лимфоцит, е необходимо групиране на рецептори за разпознаване на антиген и корецептори, т.е. “кръстосано свързване” на няколко рецептора с един антиген.

. Тирозин кинази.Процесите на фосфорилиране/дефосфорилиране на протеини в тирозиновия остатък под действието на тирозин кинази и тирозин фосфатази играят важна роля в предаването на сигнала.

което води до активиране или инактивиране на тези протеини. Тези процеси са лесно обратими и „удобни” за бързи и гъвкави клетъчни реакции на външни сигнали.

. Src кинази.Богатите на тирозин ITAM последователности на цитоплазмените области на имунорецепторите са фосфорилирани от нерецепторни (цитоплазмени) тирозин кинази от семейството Src (Fyn, Blk, Lyn в В лимфоцити, Lck и Fyn в Т лимфоцити).

. ZAP-70 кинази(в Т-лимфоцитите) или Syk(в В-лимфоцити), свързвайки се с фосфорилирани ITAM последователности, адапторните протеини се активират и започват да фосфорилират: LAT (Линкер за активиране на Т клетки)(ZAP-70 киназа), SLP-76 (ZAP-70 киназа) или SLP-65 (Syk киназа).

. Набиране на адапторни протеини фосфоинозитид 3-киназа(PI3K). Тази киназа на свой ред активира серин/треонин протеин киназата Akt, причинявайки повишен протеинов биосинтез, което насърчава ускорен растеж на клетките.

. Фосфолипаза Сγ (виж фиг. 4-8). Киназите от семейството Tec (Btk - в В-лимфоцити, Itk - в Т-лимфоцити) свързват адапторни протеини и активират фосфолипаза Cγ(PLCγ ).

PLCγ разцепва клетъчния мембранен фосфатидилинозитол дифосфат (PIP 2) в инозитол 1,4,5-трифосфат (IP 3) и диацилглицерол

(DAG).

DAG остава в мембраната и активира протеин киназа С (PKC), серин/треонин киназа, която активира еволюционно „древния“ транскрипционен фактор NFκB.

IP 3 се свързва със своя рецептор в ендоплазмения ретикулум и освобождава калциеви йони от депата в цитозола.

Свободният калций активира калций-свързващите протеини - калмодулин, който регулира активността на редица други протеини и калциневрин, който дефосфорилира и по този начин активира ядрения фактор на активираните Т-лимфоцити NFAT (Ядрен фактор на активирани Т клетки).

. Ras и други малки G протеинив неактивно състояние са свързани с БВП, но адапторните протеини заместват последния с GTP, като по този начин прехвърлят Ras в активно състояние.

Ras има своя собствена GTPase активност и бързо отцепва третия фосфат, като по този начин се връща в неактивно състояние (самоинактивиране).

В състояние на краткотрайно активиране Ras успява да активира следващата каскада от кинази, наречена MAPK (митоген активирана протеин киназа),които в крайна сметка активират транскрипционния фактор АР-1 в клетъчното ядро. На фиг. Фигура 6-3 предоставя схематично представяне на основните TCR сигнални пътища. Сигналът за активиране се включва, когато TCR се свърже с лиганд (МНС пептиден комплекс) с участието на корецептор (CD4 или CD8) и костимулиращата молекула CD28. Това води до активиране на киназите Fyn и Lck. ITAM областите в цитоплазмените части на CD3 полипептидните вериги са маркирани в червено. Отразена е ролята на Src киназите, свързани с рецептора във фосфорилирането на протеини: както рецепторни, така и сигнални. Заслужава да се отбележи изключително широкият спектър от ефекти на свързаната с корецептор Lck киназа; ролята на Fyn киназата е по-малко сигурна (отразено в прекъснатия характер на линиите).

Ориз. 6-3.Източници и посока на задействане на сигнали за активиране при стимулация на Т-лимфоцити. Обозначения: ZAP-70 (ζ - свързана протеин киназа,те казват маса 70 kDa) - протеин киназа р70, свързана с ζ-веригата; PLCγ (Фосфолипаза Сγ ) - фосфолипаза С, изоформа γ; PI3K (Фосфатидил инозитол 3-киназа)- фосфатидилинозитол 3-киназа; Lck, Fyn-тирозин кинази; LAT, Grb, SLP, GADD, Vav - адаптерни протеини

Тирозин киназата ZAP-70 играе ключова роля в посредничеството между рецепторните кинази и адапторните молекули и ензими. Той активира (чрез фосфорилиране) адапторните молекули SLP-76 и LAT, като последните предават сигнал за активиране към други адапторни протеини GADD, GRB и активират у-изоформата на фосфолипаза С (PLCy). Преди този етап сигналната трансдукция включва изключително фактори, свързани с клетъчната мембрана. Важен принос за активирането на сигналните пътища има костимулаторната молекула CD28, която осъществява действието си чрез свързаната липидна киназа PI3K (Фосфатидил инозитол 3-киназа).Основната цел на PI3K киназата е факторът Vav, свързан с цитоскелета.

В резултат на образуването на сигнал и предаването му от Т-клетъчния рецептор към ядрото се образуват 3 транскрипционни фактора - NFAT, AP-1 и NF-kB, които индуцират експресията на гени, контролиращи процеса на активиране на Т-лимфоцитите (фиг. 6-4). Образуването на NFAT се причинява от сигнален път, който не зависи от костимулация, който се активира поради активирането на фосфолипаза С и се реализира с участието на йони

Ориз. 6-4.Схема на сигнални пътища по време на активиране на Т клетки. NFAT (ядрен фактор на активирани Т клетки),АП-1 (активиращ протеин-1), NF-кВ (Ядрен фактор наДа се -ген на В клетките)- транскрипционни фактори

Ca 2+. Този път предизвиква активиране на калциневрин, който, притежавайки фосфатазна активност, дефосфорилира цитозолния фактор NFAT-P. Благодарение на това NFAT-P придобива способността да мигрира в ядрото и да се свързва с промоторите на активиращите гени. Факторът AP-1 се образува като хетеродимер на протеините c-Fos и c-Jun, чието образуване се индуцира поради активирането на съответните гени под въздействието на фактори, образувани в резултат на изпълнението на трите компоненти на MAP каскадата. Тези пътища се активират от късите GTP-свързващи протеини Ras и Rac. Значителен принос за прилагането на MAP каскадата имат сигнали, зависими от костимулация чрез молекулата CD28. Третият транскрипционен фактор, NF-kB, е известен като основен транскрипционен фактор на вродени имунни клетки. Той се активира чрез разцепване на блокиращата IκB субединица от IKK киназа, която в Т клетките се активира от протеин киназа С изоформа ϴ-зависима сигнализация (PKC9). Основният принос за активирането на този сигнален път се прави от костимулаторни сигнали от CD28. Образуваните транскрипционни фактори се свързват с промоторните области на гените и индуцират тяхната експресия. Генната експресия е особено важна за началните етапи на Т-клетъчния отговор на стимулация IL2И IL2R,който определя производството на Т-клетъчен растежен фактор IL-2 и експресията на неговия рецептор с висок афинитет върху Т-лимфоцитите. В резултат на това IL-2 действа като автокринен растежен фактор, причинявайки пролиферативна експанзия на Т-клетъчни клонове, участващи в отговора на антигена.

ДИФЕРЕНЦИРАНЕ НА Т-ЛИМФОЦИТИ

Основата за идентифициране на етапите на развитие на Т-лимфоцитите е състоянието на рецепторните V гени и TCR експресията, както и корецепторите и други мембранни молекули. Схемата на диференциация на Т-лимфоцитите (фиг. 6-5) е подобна на горната схема за развитие на В-лимфоцити (виж фиг. 5-13). Представени са ключови характеристики на фенотипа и растежните фактори на развиващите се Т клетки. Приетите обозначения за етапите на развитие на Т-клетките се определят от експресията на корецепторите: DN (от Двойно отрицателен CD4CD8) - двойно отрицателен, DP (от Двойно положителен, CD4 + CD8 +) - двойно положителен, SP (от Единичен положителен, CD4 + CD8 - и CD4CD8 +) са единични положителни. Разделянето на DNтимоцитите на етапи DN1, DN2, DN3 и DN4 се основава на природата

Ориз. 6-5.Развитие на Т-лимфоцити

експресия на CD44 и CD25 молекули. Други символи: SCF (от Фактор на стволови клетки)- фактор на стволови клетки, lo (ниско; индекс) - ниско ниво на експресия. Етапи на пренареждане: D-J - предварителен етап, свързване на сегменти D и J (само в гените на β- и δ-веригите на TCR, виж фиг. 6-2), V-DJ - краен етап, свързване на зародишния V ген с комбиниран сегмент DJ .

.Тимоцитите се диференцират от обща прекурсорна клетка, която, докато все още е извън тимуса, експресира мембранни маркери като CD7, CD2, CD34 и цитоплазмената форма на CD3.

.Прекурсорните клетки, ангажирани с диференциация в Т-лимфоцити, мигрират от костния мозък към субкапсуларната зона на тимусната кора, където бавно пролиферират в продължение на приблизително една седмица. Върху тимоцитите се появяват нови мембранни молекули CD44 и CD25.

.След това клетките се придвижват по-дълбоко в кората на тимуса и молекулите CD44 и CD25 изчезват от тяхната мембрана. На този етап започва пренареждането на β гените-, γ- и TCR δ вериги. Ако генитеγ- и δ-вериги имат време да бъдат продуктивни, т.е. без изместване на рамката, пренареждат се по-рано от гените на β-веригата, тогава лимфоцитът се диференцира допълнително катоγ δT. В противен случай β-веригата се експресира върху мембраната в комплекс с pTα (инвариантна сурогатна верига, която замества истинската α верига на този етап) и CD3. Това служи

сигнал за спиране на пренареждането на γ- и δ-верижните гени. Клетките започват да пролиферират и експресират както CD4, така и CD8 - двойно положителентимоцити. В този случай се натрупва маса от клетки с готова β-верига, но с все още непренаредени α-верижни гени, което допринася за разнообразието на αβ-хетеродимерите.

.На следващия етап клетките спират да се делят и започват да пренареждат Vα гени, няколко пъти в продължение на 3-4 дни. Пренареждането на гените на α-веригата води до необратима делеция на δ-локуса, разположен между сегментите на гените на α-веригата.

.Експресията на TCR възниква с всеки нов вариант на α-веригата и селекция (селекция) на тимоцити въз основа на силата на свързване с МНС-пептидния комплекс върху мембраните на епителните клетки на тимуса.

Положителна селекция: тимоцитите, които не са свързали нито един от наличните МНС-пептидни комплекси, умират. В резултат на положителна селекция около 90% от тимоцитите умират в тимуса.

Отрицателната селекция елиминира тимоцитни клонове, които свързват МНС-пептидни комплекси с твърде висок афинитет. Отрицателната селекция елиминира от 10 до 70% от клетките, които са били подложени на положителна селекция.

Тимоцитите, които са свързали някой от МНС-пептидните комплекси с правилния, т.е. със средна сила и афинитет получават сигнал за оцеляване и продължават диференциацията.

.За кратко време двете корецепторни молекули изчезват от тимоцитната мембрана и след това една от тях се експресира: тимоцитите, които разпознават пептида в комплекс с MHC-I, експресират CD8 корецептора, а с MHC-II, CD4 корецептора. Съответно два вида Т-лимфоцити достигат до периферията (в съотношение около 2:1): CD8+ и CD4+, чиито функции в предстоящите имунни реакции са различни.

-CD8+ Т клеткииграят ролята на цитотоксични Т-лимфоцити (CTLs) - те разпознават и директно убиват клетки, модифицирани от вируса, тумора и други "променени" клетки (фиг. 6-6).

-CD4+ Т клетки.Функционалната специализация на CD4 + Т лимфоцитите е по-разнообразна. Значителна част от CD4 + Т-лимфоцитите по време на развитието на имунния отговор стават Т-хелпери (помощници), взаимодействайки с В-лимфоцити, Т-лимфоцити и други клетки по време на

Ориз. 6-6.Механизмът на действие на цитотоксичен Т-лимфоцит върху клетка-мишена. В клетката убиец, в отговор на повишаване на концентрацията на Ca 2+, гранули с перфорин (лилави овали) и гранзими (жълти кръгове) се сливат с клетъчната мембрана. Освободеният перфорин се включва в мембраната на целевата клетка с последващо образуване на пори, пропускливи за гранзими, вода и йони. В резултат на това целевата клетка се лизира

директен контакт или чрез разтворими фактори (цитокини). В определени случаи те могат да се развият в CD4 + CTL: по-специално такива Т-лимфоцити се намират в значителни количества в кожата на пациенти със синдром на Lyell.

T помощни субпопулации

От края на 80-те години на 20 век е обичайно да се разграничават 2 субпопулации на Т-хелперите (в зависимост от това какъв набор от цитокини произвеждат) - Th1 и Th2. През последните години спектърът от подмножества CD4 + Т клетки продължава да се разширява. Открити са субпопулации като Th17, Т-регулатори, Tr1, Th3, Tfh и др.

Основни подгрупи на CD4+ Т клетки:

. Th0 - CD4+ Т лимфоцити в ранните етапи на развитие на имунния отговор, те произвеждат само IL-2 (митоген за всички лимфоцити).

.Th1- диференцирана субпопулация на CD4 + Т-лимфоцити, специализирана в производството на IFNγ, TNF β и IL-2. Тази субпопулация регулира много клетъчни имунни отговори, включително свръхчувствителност от забавен тип (DTH) и CTL активиране. В допълнение, Th1 стимулира производството на опсонизиращи IgG антитела от В лимфоцити, които задействат каскадата на активиране на комплемента. Развитието на прекомерно възпаление с последващо тъканно увреждане е пряко свързано с активността на Th1 субпопулацията.

.Th2- диференцирана субпопулация от CD4 + Т лимфоцити, специализирана в производството на IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 и IL-13. Тази субпопулация участва в активирането на В-лимфоцитите и насърчава тяхната секреция на големи количества антитела от различни класове, особено IgE. В допълнение, Th2 субпопулацията участва в активирането на еозинофилите и развитието на алергични реакции.

.Th17- субпопулация от CD4 + Т лимфоцити, специализирана в производството на IL-17. Тези клетки осигуряват противогъбична и антимикробна защита на епителните и мукозните бариери, а също така играят ключова роля в патологията на автоимунните заболявания.

.Т-регулатори- CD4 + Т лимфоцити, които потискат активността на други клетки на имунната система чрез секрецията на имуносупресивни цитокини - IL-10 (инхибитор на активността на макрофагите и Th1 клетките) и TGFβ - инхибитор на пролиферацията на лимфоцити. Инхибиторният ефект може да се постигне и чрез директно междуклетъчно взаимодействие, тъй като индукторите на апоптоза на активирани и „отработени“ лимфоцити - FasL (Fas лиганд) - се експресират върху мембраната на някои Т-регулатори. Има няколко популации от CD4 + регулаторни Т-лимфоцити: естествени (Treg), узряващи в тимуса (CD4 + CD25 +, експресиращи транскрипционния фактор Foxp3), и индуцирани - локализирани предимно в лигавиците на храносмилателния тракт и преминаващи към образуване на TGFβ (Th3) или IL-10 (Tr1). Нормалното функциониране на Т-регулаторите е необходимо за поддържане на хомеостазата на имунната система и предотвратяване на развитието на автоимунни заболявания.

.Допълнителни помощни популации.Наскоро имаше описание на все нови популации от CD4 + Т лимфоцити, класи-

класифицирани според типа цитокин, който произвеждат предимно. И така, както се оказа, една от най-важните популации е Tfh (от англ. фоликуларен помощник- фоликуларен помощник). Тази популация от CD4 + Т лимфоцити е разположена предимно в лимфоидни фоликули и упражнява помощна функция за В лимфоцити чрез производството на IL-21, причинявайки тяхното съзряване и крайна диференциация в плазмени клетки. В допълнение към IL-21, Tfh може също да произвежда IL-6 и IL-10, които са необходими за диференциацията на В лимфоцитите. Дисфункцията на тази популация води до развитие на автоимунни заболявания или имунодефицити. Друга „нововъзникваща“ популация е Th9 - производители на IL-9. Очевидно това са Th2, които преминават към секрецията на IL-9, което може да причини пролиферация на Т-хелперни клетки при липса на антигенна стимулация, както и да засили секрецията на IgM, IgG и IgE от В-лимфоцити.

Основните субпопулации на Т хелперни клетки са представени на фиг. 6-7. Фигурата обобщава съвременните идеи за адаптивни субпопулации на CD4 + Т клетки, т.е. формиране на субпопулации-

Ориз. 6-7.Адаптивни подгрупи на CD4+ Т клетки (цитокини, фактори на диференциация, хемокинови рецептори)

възниква по време на имунен отговор, а не по време на естественото развитие на клетките. За всички видове Т хелперни клетки са посочени индукторни цитокини (на стрелките, водещи до кръговете, символизиращи клетките), транскрипционни фактори (вътре в кръговете), хемокинови рецептори, които насочват миграцията (близо до линиите, простиращи се от „клетъчната повърхност“), и произведените цитокини (в правоъгълниците, към които са насочени стрелките, излизащи от кръговете).

Разширяването на семейството от адаптивни субпопулации на CD4 + Т клетки изисква решение на въпроса за природата на клетките, с които тези субпопулации взаимодействат (на кого те предоставят „помощ“ в съответствие с тяхната помощна функция). Тези идеи са отразени на фиг. 6-8. Той също така предоставя актуализиран поглед върху функциите на тези субпопулации (участие в защитата срещу определени групи патогени), както и патологичните последици от небалансирано увеличаване на активността на тези клетки.

Ориз. 6-8.Адаптивни Т-клетъчни подгрупи (партньорски клетки, физиологични и патологични ефекти)

γ δТ лимфоцити

По-голямата част (99%) от Т-лимфоцитите, подложени на лимфопоеза в тимуса, са αβT клетки; по-малко от 1% са γδT клетки. Последните се диференцират предимно извън тимуса, предимно в лигавиците на храносмилателния тракт. В кожата, белите дробове, храносмилателния и репродуктивния тракт те са доминиращата субпопулация от интраепителни лимфоцити. Сред всички Т-лимфоцити в тялото, γδT клетките съставляват от 10 до 50%. В ембриогенезата γδT клетките се появяват по-рано от αβT клетките.

.γδ Т клетките не експресират CD4.Молекулата CD8 се експресира върху някои γδT клетки, но не като ар-хетеродимер, както при CD8 + apT клетки, а като хомодимер от две а-вериги.

.Свойства за разпознаване на антигени:γδTCRs напомнят повече на имуноглобулини, отколкото αβTCRs, т.е. способни да свързват естествени антигени независимо от класическите МНС молекули - за γδT клетки не е необходима предварителна обработка на антигена от APC или изобщо не е необходима.

.Разнообразиеγδ TCRпо-малко от αβTCR или имуноглобулини, въпреки че като цяло γδT клетките са способни да разпознават широк спектър от антигени (главно фосфолипидни антигени на микобактерии, въглехидрати, протеини на топлинен шок).

.Функцииγδ Т клеткивсе още не са напълно проучени, въпреки че преобладаващото мнение е, че те служат като един от свързващите компоненти между вродения и придобития имунитет. γδT клетките са една от първите бариери пред патогените. В допълнение, тези клетки, секретиращи цитокини, играят важна имунорегулаторна роля и са способни да се диференцират в CTL.

NKT лимфоцити

Естествените Т клетки убийци (NKT клетки) представляват специална субпопулация от лимфоцити, които заемат междинна позиция между вродените и адаптивните имунни клетки. Тези клетки имат характеристики както на NK, така и на Т лимфоцити. NKT клетките експресират αβTCR и NK клетъчно-специфичния рецептор NK1.1, който принадлежи към суперсемейството на С-тип лектин гликопротеин. Въпреки това, TCR рецепторът на NKT клетки има значителни разлики от TCR рецептора на обикновените клетки. При мишки повечето NKT клетки експресират инвариантен a-верижен V домен, състоящ се от

сегменти Vα14-Jα18, понякога наричани Jα281. При хората V доменът на α веригата се състои от Vα24-JαQ сегменти. При мишки α веригата на инвариантния TCR е предимно в комплекс с Vβ8.2, а при хора с Vβ11. Поради структурните особености на TCR веригите, NKT клетките се наричат ​​инвариантни - iTCR. Развитието на NKT клетки зависи от молекулата CD1d, която е подобна на молекулите MHC-I. За разлика от класическите MHC-I молекули, които представят пептиди на Т клетките, CD1d представя само гликолипиди на Т клетките. Въпреки че се смята, че черният дроб е мястото на развитие на NKT клетки, има сериозни доказателства за ролята на тимуса в тяхното развитие. NKT клетките играят важна роля в регулирането на имунитета. При мишки и хора с различни автоимунни процеси функционалната активност на NKT клетките е силно нарушена. Няма пълна картина за значението на подобни нарушения в патогенезата на автоимунните процеси. При някои автоимунни процеси NKT клетките могат да играят супресорна роля.

В допълнение към контролирането на автоимунни и алергични реакции, NKT клетките участват в имунното наблюдение, причинявайки отхвърляне на тумора, когато функционалната им активност се увеличи. Тяхната роля в антимикробната защита е голяма, особено в ранните стадии на развитие на инфекциозния процес. NKT клетките участват в различни възпалителни инфекциозни процеси, особено при вирусни чернодробни лезии. Като цяло NKT клетките са многофункционална популация от лимфоцити, които все още носят много научни мистерии.

На фиг. 6-9 обобщава данните за диференциацията на Т-лимфоцитите във функционални субпопулации. Представени са няколко нива на бифуркация: γ δТ/ αβТ, след това за αβТ клетки - NKT/ други Т лимфоцити, за последните - CD4 + /CD8 +, за CD4 + Т клетки - Th/Treg, за CD8 + Т лимфоцити - CD8αβ /CD8αα. Показани са също диференциационни транскрипционни фактори, отговорни за всички линии на развитие.

Ориз. 6-9.Естествени субпопулации на Т-лимфоцити и фактори на тяхната диференциация