Edukacija i aktivacija

Mjesto proizvodnje limfocita - Koštana srž. Nakon reprodukcije, limfociti su koncentrirani u timusnoj žlijezdi, koja se naziva timus. Ovdje limfociti prolaze kroz niz promjena, što dovodi do njihove podjele u nekoliko podvrsta. Limfociti T pružaju neprocjenjivu pomoć imunološkom sustavu u borbi protiv virusnih antitijela. Kada se pojave bilo kakve patologije ili virusne infekcije, aktiviraju se T-limfociti čija se funkcija aktivira preko IL-1 i CD-3 receptorskih veza.

Funkcije T limfocita

Kod stjecanja određene virusne ili zarazne bolesti, T-limfociti se dovode u aktivno djelovanje.

Postavite svoje pitanje liječniku kliničke laboratorijske dijagnostike

Anna Poniaeva. Diplomirala je na Medicinskoj akademiji u Nižnjem Novgorodu (2007.-2014.) i specijalizaciju iz kliničke laboratorijske dijagnostike (2014.-2016.).

Ovisno o vrsti virusnih stanica, u rad su uključene određene vrste leukocita tipa “T”. Vrsta leukocita pod slovom "B" ima impresivnu memoriju za različita "neprijateljska" mikrotijela. Funkcija leukocita ove skupine je upravo da zapamte zaražene “goste” koji su već bili u posjeti i da daju signal za aktivaciju T-limfocita.

U procesu evolucije čovjek je razvio dva imunološka sustava – stanični i humoralni. Nastale su kao sredstvo za borbu protiv tvari koje se percipiraju kao strane. Te se tvari nazivaju antigeni. Kao odgovor na unošenje antigena u tijelo, ovisno o kemijskom sastavu, dozi i obliku primjene, imunološka reakcija će biti različita: humoralna ili stanična. Podjela imunoloških funkcija na stanične i humoralne povezana je s postojanjem T- i B-limfocita. Obje loze limfocita razvijaju se iz limfne matične stanice u koštanoj srži.

T limfociti. Stanični imunitet. Zahvaljujući T-limfocitima javlja se stanični imunološki sustav tijela. Limfociti T nastaju iz hematopoetskih matičnih stanica koje migriraju iz koštane srži u timusnu žlijezdu.

Stvaranje limfocita T dijeli se na dva razdoblja: o antigenu neovisno i o antigenu. Razdoblje neovisno o antigenu završava stvaranjem antigen-reaktivnih limfocita T. Tijekom razdoblja ovisnog o antigenu stanica se priprema za susret s antigenom i pod njegovim se utjecajem umnožava, što rezultira stvaranjem različitih vrsta T stanica. Prepoznavanje antigena nastaje zbog činjenice da na membrani ovih stanica postoje receptori koji prepoznaju antigene. Kao rezultat prepoznavanja, stanice se množe. Te se stanice bore protiv mikroorganizama koji nose antigen ili uzrokuju odbacivanje stranog tkiva. T stanice redovito prelaze iz limfoidnih elemenata u krv i intersticijski okoliš, što povećava vjerojatnost da će se susresti s antigenima. Postoje različite subpopulacije limfocita T: T stanice ubojice (tj. borci), koje uništavaju stanice s antigenom; T pomoćne stanice, koje pomažu T i B limfocitima da odgovore na antigene, itd.

T-limfociti, nakon kontakta s antigenom, proizvode limfokine, koji su biološki aktivne tvari. Uz pomoć limfokina limfociti T kontroliraju funkciju ostalih leukocita. Identificirane su različite skupine limfokina. Oni mogu i stimulirati i inhibirati migraciju makrofagocita itd. Interferon koji proizvode T limfociti inhibira sintezu nukleinskih kiselina i štiti stanicu od virusnih infekcija.

B limfociti. Humoralni imunitet. Tijekom razdoblja ovisnog o antigenu, B limfociti su stimulirani antigenom i talože se u slezeni i limfnim čvorovima, folikulima i centrima za reprodukciju. Ovdje se pretvaraju u plazma stanice. Sinteza antitijela - imunoglobulina - događa se u plazma stanicama. Ljudi proizvode pet klasa imunoglobulina. Limfociti B aktivno sudjeluju u imunološkim procesima prepoznavanja antigena. Antitijela stupaju u interakciju s antigenima koji se nalaze na površini stanica ili s bakterijskim toksinima i ubrzavaju preuzimanje antigena od strane fagocita. Reakcija antigen-antitijelo osnova je humoralne imunosti.

Tijekom imunološkog odgovora obično su na djelu i humoralni i stanični imunološki mehanizmi, ali u različitim stupnjevima. Tako kod ospica prevladavaju humoralni mehanizmi, a kod kontaktnih alergija ili reakcija odbacivanja prevladava stanična imunost.

Imunološki sustav zdrave osobe koji dobro funkcionira sposoban je nositi se s većinom vanjskih i unutarnjih prijetnji. Limfociti su krvne stanice koje se prve bore za čistoću organizma. Virusi, bakterije, gljivice svakodnevna su briga imunološkog sustava. Štoviše funkcije limfocita nisu ograničeni na otkrivanje vanjskih neprijatelja.

Sve oštećene ili neispravne stanice vlastitog tkiva također se moraju otkriti i uništiti.

Funkcije limfocita u ljudskoj krvi

Glavni izvođači u radu imuniteta kod ljudi su bezbojne krvne stanice – leukociti. Svaka sorta ispunjava svoju funkciju, najvažnije od kojih se dodjeljuju posebno limfocitima. Njihov broj u odnosu na druge leukocite u krvi ponekad prelazi 30% . Funkcije limfocita prilično su raznoliki i prate cijeli imunološki proces od početka do kraja.

U biti, limfociti otkrivaju sve fragmente koji genetski ne odgovaraju tijelu, daju signal za početak bitke sa stranim predmetima, kontroliraju cijeli njezin tijek, aktivno sudjeluju u uništavanju "neprijatelja" i završavaju bitku nakon pobjede. Kao savjesni čuvari, pamte svakog nasilnika po viđenju, što daje tijelu priliku da pri sljedećem susretu djeluje brže i učinkovitije. Tako živa bića manifestiraju svojstvo koje se zove imunitet.

Najvažniji funkcije limfocita:

1. Detekcija virusa, bakterija, drugih štetnih mikroorganizama, kao i svih abnormalnih stanica vlastitog tijela (starih, oštećenih, zaraženih, mutiranih).
2. Poruka imunološkom sustavu o "invaziji" i vrsti antigena.
3. Izravno uništavanje patogenih mikroba, proizvodnja antitijela.
4. Upravljanje cijelim procesom pomoću posebnih “signalnih tvari”.
5. Zatvaranje aktivne faze "bitke" i upravljanje čišćenjem nakon bitke.
6. Očuvanje sjećanja na svaki poraženi mikroorganizam za kasnije brzo prepoznavanje.

Proizvodnja takvih imunoloških vojnika događa se u crvenoj koštanoj srži; oni imaju različite strukture i svojstva. Najprikladnije je imunolimfocite razlikovati prema njihovim funkcijama u obrambenim mehanizmima:

• Limfociti B prepoznaju štetne inkluzije i sintetiziraju antitijela;
• T-limfociti aktiviraju i inhibiraju imunološke procese, izravno uništavaju antigene;
• NK limfociti obavljati funkciju kontrolu nad tkivima prirodnog organizma, sposobni su ubiti mutirane, stare, degenerirane stanice.

Prema veličini i građi razlikuju se veliki granularni (NK) i mali (T, B) limfociti. Svaka vrsta limfocita ima svoje karakteristike i važne funkcije, koje vrijedi detaljnije razmotriti.

B limfociti

Posebnosti uključuju činjenicu da za normalno funkcioniranje tijela nisu potrebni samo mladi limfociti u velikim količinama, već i otvrdli, zreli vojnici.

Sazrijevanje i obrazovanje T stanica odvija se u crijevima, slijepom crijevu i krajnicima. U tim "kampovima za obuku" mlada tijela se treniraju za tri važne funkcije:

1. „Naivni limfociti“ su mlade, neaktivirane krvne stanice koje nemaju iskustva u susretu sa stranim tvarima, pa stoga nemaju strogu specifičnost. Oni su u stanju pokazati ograničenu reakciju na nekoliko antigena. Aktivirani nakon susreta s antigenom, šalju se u slezenu ili koštanu srž na ponovno sazrijevanje i brzo kloniranje vlastite vrste. Nakon sazrijevanja, plazma stanice vrlo brzo rastu iz njih, proizvodeći protutijela isključivo na ovu vrstu patogena.
2. Zrele plazma stanice, strogo govoreći, više nisu limfociti, već tvornice za proizvodnju specifičnih topivih antitijela. Žive samo nekoliko dana, eliminiraju se čim prijetnja koja je izazvala obrambenu reakciju nestane. Neki od njih kasnije će se “sačuvati” i ponovno će postati mali limfociti sa sjećanjem na antigen.
3. Aktivirani B-limfociti, uz pomoć T-limfocita, mogu postati spremišta sjećanja na poraženog stranog agensa, žive desetljećima, obavljati funkciju prenoseći informacije svojim "potomcima", osiguravajući dugotrajni imunitet, ubrzavajući odgovor tijela na susret s istom vrstom agresivnog utjecaja.

B stanice su vrlo specifične. Svaki od njih se aktivira samo kada naiđe na određenu vrstu prijetnje (soj virusa, vrsta bakterije ili protozoe, protein, kemikalija). Limfocit neće reagirati na patogene druge prirode. Dakle, glavna funkcija B limfocita je osigurati humoralni imunitet i proizvesti protutijela.

T limfociti

Mlada T-tijela također proizvodi koštana srž. Ova vrsta crvenih krvnih stanica prolazi kroz najstrožu postupnu selekciju, koja odbacuje više od 90% mladih stanica. “Njegovanje” i selekcija odvijaju se u timusnoj žlijezdi (timusu).

Bilješka!Timus je organ koji u fazu najvećeg razvoja ulazi između 10. i 15. godine, kada njegova masa može doseći 40 g. Nakon 20. godine počinje se smanjivati. U starijih ljudi, timus teži isto kao i kod beba, ne više od 13 g. Radna tkiva žlijezde nakon 50 godina zamjenjuju se masnim i vezivnim tkivom. Sukladno tome, smanjuje se broj T-stanica i slabi tjelesna obrana.

Kao rezultat selekcije koja se odvija u timusu, eliminiraju se T-limfociti koji nisu sposobni vezati bilo koji strani agens, kao i oni koji su otkrili reakciju na proteine ​​domaćeg organizma. Preostala zrela tijela smatraju se prikladnima i razbacuju se po tijelu. Ogroman broj T stanica (oko 70% svih limfocita) cirkulira u krvotoku, njihova koncentracija je visoka u limfnim čvorovima i slezeni.

Tri tipa zrelih T limfocita napuštaju timus:

• T-pomagači. Oni pomažu obavljati funkcije B limfociti, drugi imunološki agensi. Oni usmjeravaju svoje djelovanje tijekom izravnog kontakta ili izdaju naredbe otpuštanjem citokina (signalnih tvari).
• T stanice ubojice. Citotoksični limfociti koji izravno uništavaju neispravne, zaražene, tumorske i sve modificirane stanice. T-stanice ubojice također su odgovorne za odbacivanje stranog tkiva nakon implantacije.
• T-supresori. Izvršiti važna funkcija nadzor aktivnosti B limfocita. Usporite ili zaustavite imunološki odgovor, ako je potrebno. Njihova neposredna odgovornost je spriječiti autoimune reakcije, kada zaštitna tijela zamijene njihove stanice za neprijateljske i počnu ih napadati.

T-limfociti imaju glavna svojstva: reguliraju brzinu zaštitne reakcije, njezino trajanje, služe kao obvezni sudionik u određenim transformacijama i osiguravaju stanični imunitet.

NK limfociti

Za razliku od malih oblika, NK stanice (nulti limfociti) su veće i sadrže granule koje se sastoje od tvari koje uništavaju membranu zaražene stanice ili je potpuno uništavaju. Princip poraza neprijateljskih inkluzija sličan je odgovarajućem mehanizmu u T-ubojicama, ali je snažniji i nema izraženu specifičnost.

NK limfociti ne prolaze proces sazrijevanja u limfnom sustavu, oni su sposobni reagirati na sve antigene i ubiti tvorevine protiv kojih su T limfociti nemoćni. Zbog takvih jedinstvenih kvaliteta nazivaju ih "prirodnim ubojicama". NK limfociti su glavni ubojice stanica raka. Povećanje njihovog broja i povećanje aktivnosti jedan je od perspektivnih pravaca razvoja onkologije.

Zanimljiv! Limfociti nose velike molekule koje prenose genetske informacije po cijelom tijelu. Važna funkcija ovih krvnih stanica nije ograničena na zaštitu, već se proteže na regulaciju popravka tkiva, rasta i diferencijacije.

Kada je potrebno, nulti limfociti mogu funkcionirati kao B ili T stanice, služeći tako kao univerzalni vojnici imunološkog sustava.

U složenom mehanizmu imunoloških procesa limfociti imaju vodeću, regulatornu ulogu. Štoviše, svoj posao obavljaju i kontaktom i na daljinu, proizvodeći posebne kemikalije. Prepoznajući ove naredbene signale, sve karike imunološkog lanca koordiniraju se u proces i osiguravaju čistoću i trajnost ljudskog tijela.

agamaglobulinemija(agamaglobulinemija; a- + gamaglobulini + grč. haima krv; sinonim: hipogamaglobulinemija, sindrom nedostatka antitijela) je opći naziv za skupinu bolesti karakteriziranih odsutnošću ili oštrim smanjenjem razine imunoglobulina u krvnom serumu;

autoantigeni(auto-+ antigeni) - normalni tjelesni antigeni, kao i antigeni koji nastaju pod utjecajem različitih bioloških i fizičko-kemijskih čimbenika, u odnosu na koje se stvaraju autoantitijela;

autoimuna reakcija-- imunološki odgovor organizma na autoantigene;

alergija (alergija; grčki allos drugi, drugačiji + ergon djelovanje) - stanje promijenjene reaktivnosti tijela u obliku povećane osjetljivosti na opetovanu izloženost bilo kojim tvarima ili komponentama vlastitih tkiva; Alergija se temelji na imunološkom odgovoru koji uzrokuje oštećenje tkiva;

aktivni imunitet imunitet koji proizlazi iz imunološkog odgovora tijela na uvođenje antigena;

Glavne stanice koje provode imunološke reakcije su T- i B-limfociti (i njihovi derivati ​​- plazmociti), makrofagi, kao i niz stanica koje su u interakciji s njima (mastociti, eozinofili, itd.).

• Limfociti

Populacija limfocita je funkcionalno heterogena. Postoje tri glavne vrste limfocita: T limfociti, B limfociti i tzv nula limfociti (0-stanice). Limfociti se razvijaju iz nediferenciranih limfoidnih prekursora koštane srži i nakon diferencijacije dobivaju funkcionalne i morfološke karakteristike (prisutnost markera, površinskih receptora), koje se otkrivaju imunološkim metodama. 0-limfociti (nula) su lišeni površinskih markera i smatraju se rezervnom populacijom nediferenciranih limfocita.

T limfociti- najbrojnija populacija limfocita, koja čini 70-90% limfocita krvi. Diferenciraju se u timusnoj žlijezdi - timusu (otuda im i naziv), ulaze u krv i limfu i naseljavaju T-zone u perifernim organima imunološkog sustava - limfne čvorove (duboki dio korteksa), slezenu (periarterijske ovojnice limfnih nodule), u pojedinačnim i višestrukim folikulima raznih organa, u kojima pod utjecajem antigena nastaju T-imunociti (efektori) i memorijske T-stanice. T-limfocite karakterizira prisutnost posebnih receptora na plazmalemi koji su sposobni specifično prepoznati i vezati antigene. Ovi receptori su proizvodi gena imunološkog odgovora. Limfociti T osiguravaju stanični imunitet, sudjeluju u regulaciji humoralne imunosti, proizvode citokine pod utjecajem antigena.

U populaciji T-limfocita razlikuje se nekoliko funkcionalnih skupina stanica: citotoksični limfociti (TC), odn. T stanice ubojice(Tk), T pomoćne stanice(Tx), T-supresori(Tch). Tcs sudjeluju u reakcijama stanične imunosti, osiguravajući uništavanje (lizu) stranih stanica i vlastitih promijenjenih stanica (na primjer, tumorskih stanica). Receptori im omogućuju prepoznavanje proteina virusa i tumorskih stanica na njihovoj površini. U ovom slučaju dolazi do aktivacije TC (ubojica) pod utjecajem antigeni histokompatibilnosti na površini stranih stanica.

Osim toga, limfociti T sudjeluju u regulaciji humoralne imunosti uz pomoć Tx i Tc. Tx potiču diferencijaciju B limfocita, stvaranje plazma stanica iz njih i stvaranje imunoglobulina (Ig). Tx imaju površinske receptore koji se vežu za proteine ​​na plazmalemi B stanica i makrofaga, potičući Tx i makrofage na proliferaciju, proizvodnju interleukina (peptidnih hormona) i B stanica na proizvodnju protutijela.

Dakle, glavna funkcija Tx je prepoznavanje stranih antigena (prezentiranih od strane makrofaga), izlučivanje interleukina koji stimuliraju B limfocite i druge stanice da sudjeluju u imunološkim reakcijama.

Smanjenje broja Tx u krvi dovodi do slabljenja obrambenih reakcija organizma (ove osobe su osjetljivije na infekcije). Zapažen je nagli pad broja Tx kod osoba zaraženih virusom AIDS-a.

Tc su sposobni inhibirati aktivnost Tx, B-limfocita i plazma stanica. Sudjeluju u alergijskim reakcijama i reakcijama preosjetljivosti. Tc potiskuju diferencijaciju B limfocita.

Jedna od glavnih funkcija limfocita T je proizvodnja citokini, koji imaju stimulirajući ili inhibitorni učinak na stanice uključene u imunološki odgovor (kemotaktički čimbenici, inhibicijski čimbenik makrofaga - MIF, nespecifične citotoksične tvari itd.).

Prirodne ubojice. Među limfocitima u krvi, osim gore opisanih TK koji imaju funkciju ubojica, postoje i tzv. prirodni ubojice (NK, N.K.), koji su također uključeni u stanični imunitet. Oni čine prvu liniju obrane od stranih stanica i djeluju odmah, brzo uništavajući stanice. NK u vlastitom tijelu uništavaju tumorske stanice i stanice zaražene virusom. TC čine drugu liniju obrane, budući da je za njihov razvoj iz neaktivnih T limfocita potrebno vrijeme, pa stupaju u akciju kasnije od NK. NK su veliki limfociti promjera 12-15 mikrona, imaju lobuliranu jezgru i azurofilne granule (lizosome) u citoplazmi.

• Razvoj T- i B-limfocita

Predak svih stanica imunološkog sustava je hematopoetska matična stanica (HSC). HSC su lokalizirani u embrionalnom razdoblju u žumanjčanoj vrećici, jetri i slezeni. U kasnijem razdoblju embriogeneze pojavljuju se u koštanoj srži i nastavljaju proliferirati u postnatalnom životu. Iz BMSC-a u koštanoj srži nastaje limfopoezna progenitorna stanica (limfoidna multipotentna progenitorna stanica) koja stvara dvije vrste stanica: pre-T stanice (prekursorske T-stanice) i pre-B-stanice (prekursorske B-stanice).

• Diferencijacija T-limfocita

Pre-T stanice migriraju iz koštane srži krvlju do središnjeg organa imunološkog sustava – timusa. Još tijekom embrionalnog razvoja stvara se mikrookoliš u timusu koji je važan za diferencijaciju T limfocita. U formiranju mikrookoliša posebnu ulogu imaju retikuloepitelne stanice ove žlijezde, sposobne za proizvodnju niza biološki aktivnih tvari. Pre-T stanice migrirajući u timus stječu sposobnost reagiranja na podražaje mikrookoliša. Pre-T stanice u timusu proliferiraju i transformiraju se u T limfocite koji nose karakteristične membranske antigene (CD4+, CD8+). T-limfociti stvaraju i "isporučuju" u krvotok i zone ovisne o timusu perifernih limfoidnih organa 3 tipa limfocita: Tc, Tx i Tc. “Djevičanski” T-limfociti koji migriraju iz timusne žlijezde (djevičanski T-limfociti) su kratkog vijeka. Specifična interakcija s antigenom u perifernim limfoidnim organima služi kao početak procesa njihove proliferacije i diferencijacije u zrele i dugovječne stanice (T-efektorske i memorijske T-stanice), koje čine većinu recirkulacijskih T-limfocita.

Ne migriraju sve stanice iz timusa. Neki T-limfociti umiru. Postoji mišljenje da je uzrok njihove smrti vezivanje antigena za antigen-specifični receptor. U timusu nema stranih antigena, pa ovaj mehanizam može poslužiti za uklanjanje T-limfocita koji mogu reagirati s vlastitim strukturama tijela, tj. obavljaju funkciju zaštite od autoimunih reakcija. Smrt nekih limfocita genetski je programirana (apoptoza).

Antigeni diferencijacije T stanica. Tijekom procesa diferencijacije limfocita na njihovoj se površini pojavljuju specifične membranske molekule glikoproteina. Takve se molekule (antigeni) mogu otkriti pomoću specifičnih monoklonskih protutijela. Dobivena su monoklonska protutijela koja reagiraju samo s jednim antigenom stanične membrane. Pomoću skupa monoklonskih protutijela mogu se identificirati subpopulacije limfocita. Postoje setovi antitijela na antigene diferencijacije ljudskih limfocita. Protutijela tvore relativno malo skupina (ili "grozdova"), od kojih svaka prepoznaje jedan protein na površini stanice. Izrađena je nomenklatura diferencijacijskih antigena ljudskih leukocita detektiranih monoklonskim protutijelima. Ova CD nomenklatura ( CD - klaster diferencijacije- differentiation cluster) temelji se na skupinama monoklonskih protutijela koja reagiraju s istim diferencijacijskim antigenima.

Dobivena su multiklonska protutijela na niz diferencijacijskih antigena ljudskih T-limfocita. Pri određivanju ukupne populacije T stanica mogu se koristiti monoklonska protutijela CD specifičnosti (CD2, CD3, CDS, CD6, CD7).

Poznati su diferencijacijski antigeni T stanica, koji su karakteristični ili za određene faze ontogeneze ili za subpopulacije koje se razlikuju po funkcionalnoj aktivnosti. Dakle, CD1 je marker rane faze sazrijevanja T-stanica u timusu. Tijekom procesa diferencijacije timocita, CD4 i CD8 markeri se istovremeno eksprimiraju na njihovoj površini. Međutim, nakon toga CD4 marker nestaje iz nekih stanica i ostaje samo na subpopulaciji koja je prestala eksprimirati CD8 antigen. Zrele CD4+ stanice su Tx. CD8 antigen se eksprimira na približno ⅓ perifernih T stanica koje sazrijevaju iz CD4+/CD8+ T limfocita. Podskup CD8+ T stanica uključuje citotoksične i supresorske T limfocite. Antitijela na glikoproteine ​​CD4 i CD8 naširoko se koriste za razlikovanje i razdvajanje T stanica na Tx i Tx.

Osim diferencijacijskih antigena, poznati su specifični markeri T-limfocita.

T-stanični antigenski receptori su heterodimeri slični antitijelima koji se sastoje od α- i β-lanaca polipeptida. Svaki lanac je dugačak 280 aminokiselina, a veliki izvanstanični dio svakog lanca je savijen u dvije domene slične Ig: jednu varijabilnu (V) i jednu konstantnu (C). Heterodimer sličan antitijelu kodiran je genima koji se sastavljaju iz više genskih segmenata tijekom razvoja T stanica u timusu.

Razlikuju se diferencijacija i specijalizacija B i T limfocita o antigenu neovisna i o antigenu ovisna.

Neovisan o antigenu proliferacija i diferencijacija genetski su programirani da proizvode stanice sposobne dati specifičan tip imunološkog odgovora pri susretu sa specifičnim antigenom zbog pojave posebnih "receptora" na plazmalemi limfocita. Nastaje u središnjim organima imunološkog sustava (timus, koštana srž ili Fabriciusova burza kod ptica) pod utjecajem specifičnih čimbenika koje proizvode stanice koje tvore mikrookruženje (retikularna stroma ili retikuloepitelne stanice u timusu).

Ovisno o antigenu do proliferacije i diferencijacije T- i B-limfocita dolazi pri susretu s antigenima u perifernim limfoidnim organima te nastaju efektorske stanice i memorijske stanice (koje zadržavaju informaciju o aktivnom antigenu).

Nastali T-limfociti tvore bazen dugovječan, recirkulacijski limfociti i B limfociti - kratkotrajni Stanice.

66. Karakteristike B-limfocita.

B limfociti su glavne stanice uključene u humoralni imunitet. Kod ljudi nastaju iz HSC-a crvene koštane srži, zatim ulaze u krv i dalje naseljavaju B-zone perifernih limfoidnih organa – slezenu, limfne čvorove i limfne folikule mnogih unutarnjih organa. Njihova krv sadrži 10-30% ukupne populacije limfocita.

Limfocite B karakterizira prisutnost površinskih imunoglobulinskih receptora (SIg ili MIg) za antigene na plazmalemi. Svaka B stanica sadrži 50 000...150 000 antigen-specifičnih SIg molekula. U populaciji B limfocita postoje stanice s različitim SIgs: većina (⅔) sadrži IgM, manji broj (⅓) - IgG i oko 1-5% - IgA, IgD, IgE. Plazmalema B limfocita također sadrži receptore komplementa (C3) i Fc receptore.

Kada su izloženi antigenu, B limfociti u perifernim limfoidnim organima se aktiviraju, proliferiraju i diferenciraju u plazma stanice koje aktivno sintetiziraju antitijela različitih klasa koja ulaze u krv, limfu i tkivnu tekućinu.

Diferencijacija B stanica

Prekursori B stanica (pre-B stanice) dalje se razvijaju u ptica u Fabricijevoj burzi (bursa), odakle i dolazi naziv B limfociti, au čovjeka i sisavaca - u koštanoj srži.

Fabricijeva burza (bursa Fabricii) je središnji organ imunopoeze u ptica, gdje dolazi do razvoja B limfocita, smještenih u kloaki. Njegovu mikroskopsku strukturu karakterizira prisutnost brojnih nabora prekrivenih epitelom, u kojima se nalaze limfoidni noduli, omeđeni membranom. Noduli sadrže epitelne stanice i limfocite u različitim stupnjevima diferencijacije. Tijekom embriogeneze u središtu folikula nastaje medularna zona, a na periferiji (izvan membrane) kortikalna zona u koju vjerojatno migriraju limfociti iz medularne zone. Zbog činjenice da se u Fabriciusovoj burzi kod ptica stvaraju samo B-limfociti, ona je pogodan objekt za proučavanje strukture i imunoloških karakteristika ove vrste limfocita. Ultramikroskopsku strukturu B limfocita karakterizira prisutnost skupina ribosoma u obliku rozeta u citoplazmi. Ove stanice imaju veće jezgre i manje gusti kromatin od T limfocita zbog povećanog sadržaja eukromatina.

Limfociti B razlikuju se od ostalih vrsta stanica po svojoj sposobnosti sintetiziranja imunoglobulina. Zreli B limfociti eksprimiraju Ig na staničnoj membrani. Takvi membranski imunoglobulini (MIg) funkcioniraju kao antigen-specifični receptori.

Pre-B stanice sintetiziraju unutarstanični citoplazmatski IgM, ali nemaju površinske imunoglobulinske receptore. Virgin B limfociti koštane srži imaju IgM receptore na svojoj površini. Zreli B limfociti na svojoj površini nose imunoglobulinske receptore različitih klasa - IgM, IgG itd.

Diferencirani B-limfociti ulaze u periferne limfne organe, gdje pod utjecajem antigena dolazi do proliferacije i daljnje specijalizacije B-limfocita uz stvaranje plazmocita i memorijskih B-stanica (MB).

Tijekom svog razvoja mnoge B stanice prelaze s proizvodnje antitijela jedne klase na proizvodnju antitijela druge klase. Taj se proces naziva prebacivanje klasa. Sve B stanice započinju svoju aktivnost sinteze protutijela proizvodnjom molekula IgM, koje su ugrađene u plazma membranu i služe kao receptori za antigen. Zatim, čak i prije interakcije s antigenom, većina B stanica nastavlja s istovremenom sintezom IgM i IgD molekula. Kada se djevičanska B-stanica prebaci s proizvodnje samog IgM vezanog na membranu na istodobnu proizvodnju IgM i IgD vezanog na membranu, prijelaz se vjerojatno događa zbog promjene u obradi RNA.

Kada su stimulirane antigenom, neke od tih stanica se aktiviraju i počinju lučiti IgM protutijela, koja prevladavaju u primarnom humoralnom odgovoru.

Ostale stanice stimulirane antigenom prelaze na proizvodnju IgG, IgE ili IgA protutijela; Memorijske B stanice nose ova antitijela na svojoj površini, a aktivne B stanice ih luče. Molekule IgG, IgE i IgA zajednički se nazivaju protutijelima sekundarne klase jer se čini da nastaju tek nakon antigenske stimulacije i prevladavaju u sekundarnim humoralnim odgovorima.

Uz pomoć monoklonskih protutijela bilo je moguće identificirati određene diferencijacijske antigene, koji, čak i prije pojave citoplazmatskih µ-lanaca, omogućuju klasificiranje limfocita koji ih nosi kao B-staničnu liniju. Stoga je antigen CD19 najraniji marker koji omogućuje klasificiranje limfocita kao B-stanica. Prisutan je na pre-B stanicama u koštanoj srži i na svim perifernim B stanicama.

Antigen detektiran monoklonskim protutijelima skupine CD20 specifičan je za B limfocite i karakterizira kasnije faze diferencijacije.

Na histološkim rezovima antigen CD20 detektira se na B stanicama germinativnih centara limfoidnih čvorova i u korteksu limfnih čvorova. Limfociti B također nose niz drugih (npr. CD24, CD37) markera.

67. Makrofagi igraju važnu ulogu u prirodnom i stečenom imunitetu organizma. Sudjelovanje makrofaga u prirodnom imunitetu očituje se u njihovoj sposobnosti fagocitoze i u sintezi niza aktivnih tvari - probavnih enzima, komponenti sustava komplementa, fagocitina, lizozima, interferona, endogenog pirogena i dr., koji su glavni čimbenici prirodnog imuniteta. Njihova uloga u stečenoj imunosti je pasivni prijenos antigena u imunokompetentne stanice (T i B limfociti) i indukcija specifičnog odgovora na antigene. Makrofagi su također uključeni u osiguravanje imunološke homeostaze kontrolirajući proliferaciju stanica koje karakteriziraju brojne abnormalnosti (tumorske stanice).

Za optimalan razvoj imunoloških reakcija pod utjecajem većine antigena potrebno je sudjelovanje makrofaga kako u prvoj induktivnoj fazi imuniteta, kada stimuliraju limfocite, tako i u njegovoj završnoj fazi (produktivnoj), kada sudjeluju u proizvodnji antitijela i uništavanje antigena. Antigeni koje fagocitiraju makrofagi induciraju jači imunološki odgovor u usporedbi s onima koje oni ne fagocitiraju. Blokada makrofaga uvođenjem suspenzije inertnih čestica (na primjer, lešine) u tijelo životinje značajno slabi imunološki odgovor. Makrofagi su sposobni fagocitozirati i topljive (na primjer, proteine) i korpuskularne antigene. Korpuskularni antigeni uzrokuju jači imunološki odgovor.

Neki tipovi antigena, na primjer pneumokoki, koji na površini sadrže ugljikohidratnu komponentu, mogu se fagocitirati samo nakon preliminarne opsonizacija. Fagocitoza je znatno olakšana ako su antigene determinante stranih stanica opsonizirane, t.j. povezan s protutijelom ili kompleksom protutijela i komplementa. Proces opsonizacije osigurava prisutnost receptora na membrani makrofaga koji vežu dio molekule protutijela (Fc fragment) ili dio komplementa (C3). Samo se protutijela klase IgG mogu izravno vezati na membranu makrofaga kod ljudi kada su u kombinaciji s odgovarajućim antigenom. IgM se može vezati za membranu makrofaga u prisutnosti komplementa. Makrofagi mogu "prepoznati" topljive antigene, poput hemoglobina.

Postoje dvije faze u mehanizmu prepoznavanja antigena koje su međusobno blisko povezane. Prva faza uključuje fagocitozu i probavu antigena. U drugom stadiju polipeptidi, topljivi antigeni (serumski albumini) i korpuskularni bakterijski antigeni nakupljaju se u fagolizosomima makrofaga. U istim fagolizosomima može se naći nekoliko unesenih antigena. Proučavanje imunogenosti različitih subcelularnih frakcija pokazalo je da je najaktivnije stvaranje antitijela uzrokovano unošenjem lizosoma u tijelo. Antigen se također nalazi u staničnim membranama. Većina prerađenog antigenskog materijala koji oslobađaju makrofagi ima stimulirajući učinak na proliferaciju i diferencijaciju klonova T- i B-limfocita. Mala količina antigenskog materijala može dugo trajati u makrofagima u obliku kemijskih spojeva koji se sastoje od najmanje 5 peptida (moguće u vezi s RNA).

U B-zonama limfnih čvorova i slezene nalaze se specijalizirani makrofagi (dendritičke stanice), na površini njihovih brojnih procesa pohranjeni su mnogi antigeni koji ulaze u tijelo i prenose se na odgovarajuće klonove B-limfocita. U T-zonama limfnih folikula nalaze se interdigitirajuće stanice koje utječu na diferencijaciju klonova T-limfocita.

Dakle, makrofagi izravno aktivno sudjeluju u kooperativnoj interakciji stanica (T- i B-limfocita) u imunološkim reakcijama tijela.

Glavna zadaća T-limfocita je prepoznavanje stranih ili promijenjenih vlastitih antigena u sklopu kompleksa s MHC molekulama. Ako su strane ili promijenjene molekule prisutne na površini njegovih stanica, T-limfocit pokreće njihovo uništenje.

Za razliku od B limfocita, T limfociti ne proizvode topive oblike molekula za prepoznavanje antigena. Štoviše, većina limfocita T nije u stanju prepoznati i vezati topljive antigene.

Kako bi T-limfocit "obratio pozornost na antigen", druge stanice moraju nekako "provući" antigen kroz sebe i prikazati ga na svojoj membrani u kompleksu s MHC-I ili MHC-II. Ovo je fenomen prezentacije antigena T limfocitu. Prepoznavanje takvog kompleksa od strane T-limfocita je dvostruko prepoznavanje, odnosno MHC restrikcija T-limfocita.

RECEPTOR T-LIMFOCITA PREPOZNAVANJA ANTIGENA

T stanični receptori za prepoznavanje antigena, TCR, sastoje se od lanaca koji pripadaju superobitelji imunoglobulina (vidi sliku 5-1). Regija prepoznavanja TCR antigena koja strši iznad površine stanice je heterodimer, tj. sastoji se od dva različita polipeptidna lanca. Postoje dvije poznate varijante TCR-a, označene kao αβTCR i γδTCR. Ove se varijante razlikuju u sastavu polipeptidnih lanaca regije prepoznavanja antigena. Svaki T limfocit izražava samo 1 varijantu receptora. αβT stanice otkrivene su ranije i detaljnije proučavane od γδT limfocita. S tim u vezi, prikladnije je opisati strukturu receptora za prepoznavanje antigena T limfocita na primjeru αβTCR. Transmembranski locirani TCR kompleks sastoji se od 8 polipeptida

Riža. 6-1. Dijagram receptora T stanica i njegovih povezanih molekula

lanaca (heterodimer α- i β-lanca samog TCR-a, dva pomoćna ζ lanca, kao i po jedan heterodimer ε/δ- i ε/ γ-lanca molekule CD3) (Sl. 6- 1).

. Transmembranski lanciα i β TCR. To su 2 polipeptidna lanca približno iste veličine -α (molekularna težina 40-60 kDa, kiseli glikoprotein) iβ (molekulska težina 40-50 kDa, neutralni ili bazični glikoprotein). Svaki od ovih lanaca sadrži 2 glikozilirane domene u izvanstaničnom dijelu receptora, hidrofobni (pozitivno nabijen zbog ostataka lizina i arginina) transmembranski dio i kratku (5-12 aminokiselinskih ostataka) citoplazmatsku regiju. Izvanstanični dijelovi obaju lanaca povezani su jednom disulfidnom vezom.

- V-regija. Vanjske ekstracelularne (distalne) domene obaju lanaca imaju varijabilan sastav aminokiselina. Oni su homologni V regiji molekula imunoglobulina i čine V regiju TCR. V regije α i β lanaca stupaju u interakciju s MHC-peptidnim kompleksom.

-C-područje. Proksimalne domene obaju lanaca homologne su konstantnim regijama imunoglobulina; to su C regije TCR-a.

Kratko citoplazmatsko područje (i α- i β-lanac) ne može samostalno osigurati provođenje signala u stanicu. U tu svrhu koristi se 6 dodatnih polipeptidnih lanaca: γ, δ, 2ε i 2ζ.

.CD3 kompleks. Lanciγ, δ, ε međusobno tvore heterodimereγε i δε (zajedno se nazivaju CD3 kompleks). Ovaj kompleks je potreban za izražavanjeα- i β-lanci, njihova stabilizacija i prijenos signala u stanicu. Ovaj kompleks sastoji se od izvanstaničnog, transmembranskog (negativno nabijenog i stoga elektrostatski povezanog s transmembranskim regijamaα- i β-lanci) i citoplazmatski dijelovi. Važno je ne brkati lance CD3 kompleksa sγ δ lanci TCR dimera.

.ζ -Lanci međusobno povezani disulfidnim mostom. Većina ovih lanaca nalazi se u citoplazmi. ζ-lanci prenose signal u stanicu.

.ITAM sekvence. Citoplazmatske regije polipeptidnih lanacaγ, δ, ε i ζ sadrži 10 ITAM sekvenci (1 sekvenca u svakojγ-, ε- i δ-lanci i 3 - u svakom ζ-lancu), u interakciji s Fyn, citosolnom tirozin kinazom, čija aktivacija inicira početak biokemijskih reakcija za provođenje signala (vidi sliku 6-1).

Vezanje antigena uključuje ionske, vodikove, van der Waalsove i hidrofobne sile; značajno se mijenja konformacija receptora. Teoretski, svaki TCR je sposoban vezati oko 10 5 različitih antigena, ne samo srodnih po strukturi (križna reakcija), već i nehomolognih po strukturi. Međutim, u stvarnosti je polispecifičnost TCR-a ograničena na prepoznavanje samo nekoliko strukturno sličnih antigenih peptida. Strukturna osnova ovog fenomena je značajka istovremenog TCR prepoznavanja MHC-peptidnog kompleksa.

Koreceptorske molekule CD4 i CD8

Uz sam TCR, svaki zreli T limfocit eksprimira jednu od tzv. koreceptorskih molekula - CD4 ili CD8, koje također stupaju u interakciju s MHC molekulama na APC-ima ili ciljnim stanicama. Svaki od njih ima povezanu citoplazmatsku regiju

s tirozin kinazom Lck, i vjerojatno pridonosi prijenosu signala u stanicu tijekom prepoznavanja antigena.

.CD4(β2 domena) molekule MHC-II (pripada superobitelji imunoglobulina, vidi sl. 5-1, b). CD4 ima molekularnu težinu od 55 kDa i 4 domene u izvanstaničnom dijelu. Kada se T-limfocit aktivira, jednu TCR molekulu "opslužuju" 2 CD4 molekule: vjerojatno dolazi do dimerizacije CD4 molekula.

.CD8 povezan s nepromjenljivim dijelom(α3-domena) molekule MHC-I (pripada superobitelji imunoglobulina, vidi sl. 5-1, a). CD8 - lančani heterodimerα i β, povezani disulfidnom vezom. U nekim slučajevima nalazi se homodimer od dva α lanca, koji također može djelovati s MHC-I. U izvanstaničnom dijelu svaki od lanaca ima jednu domenu sličnu imunoglobulinu.

T stanični receptorski geni

Geni α-, β-, γ- i δ-lanci (Sl. 6-2, također vidi Sl. 5-4) homologni su imunoglobulinskim genima i podliježu rekombinaciji DNA tijekom diferencijacije T-limfocita, što teoretski osigurava stvaranje oko 10 16 -10 18 varijanti receptora za vezanje antigena (u stvarnosti je ova raznolikost ograničena brojem limfocita u tijelu na 10 9).

.Geni α-lanca imaju ~54 V-segmenta, 61 J-segment i 1 C-segment.

.Geni β-lanca sadrže ~65 V segmenata, 2 D segmenta, 13 J segmenata i 2 C segmenta.

.δ-lanac gena. Između V- i J-segmenata α-lanca nalaze se geni D-(3), J-(4) i C-(1) segmenata δ-lancaγ δTCR. V segmenti δ lanca su isprepleteni među V segmentima α lanca.

.γ-lanac gena γ δTCR imaju 2 C segmenta, 3 J segmenta prije prvog C segmenta i 2 J segmenta prije drugog C segmenta, 15 V segmenata.

Preuređenje gena

.Rekombinacija DNA događa se kada se spoje V-, D- i J-segmenti i katalizira je isti kompleks rekombinaze kao tijekom diferencijacije B limfocita.

.Nakon preraspodjele VJ u genima α-lanca i VDJ u genima β-lanca, kao i nakon dodavanja nekodirajućih N- i P-nukleotida u DNA

Riža. 6-2. Geni α- i β-lanca receptora za prepoznavanje antigena ljudskih T-limfocita

transkribira RNA. Spajanje sa C segmentom i uklanjanje viška (neiskorištenih) J segmenata događa se tijekom spajanja primarnog prijepisa.

.Geni α-lanca mogu se opetovano preuređivati ​​dok su geni β-lanca već ispravno preuređeni i izraženi. Zbog toga postoji mogućnost da jedna stanica može nositi više od jedne TCR varijante.

.TCR geni nisu podložni somatskoj hipermutagenezi.

PROVOĐENJE SIGNALA OD RECEPTORA ZA PREPOZNAVANJE ANTIGENA LIMFOCITA

TCR i BCR imaju niz zajedničkih obrazaca registracije i prijenosa aktivacijskih signala u stanicu (vidi sliku 5-11).

. Grupiranje receptora. Za aktivaciju limfocita potrebno je grupiranje receptora za prepoznavanje antigena i koreceptora, tj. “unakrsno povezivanje” više receptora s jednim antigenom.

. Tirozin kinaze. Procesi fosforilacije/defosforilacije proteina na tirozinskom ostatku pod djelovanjem tirozin kinaza i tirozin fosfataza imaju značajnu ulogu u prijenosu signala.

što dovodi do aktivacije ili inaktivacije ovih proteina. Ti su procesi lako reverzibilni i "prikladni" za brze i fleksibilne stanične reakcije na vanjske signale.

. Src kinaze. ITAM sekvence bogate tirozinom citoplazmatskih regija imunoreceptora su fosforilirane nereceptorskim (citoplazmatskim) tirozin kinazama iz porodice Src (Fyn, Blk, Lyn u B limfocitima, Lck i Fyn u T limfocitima).

. ZAP-70 kinaze(u T limfocitima) ili Syk(u B-limfocitima), vezanjem za fosforilirane ITAM sekvence, adapterski proteini se aktiviraju i počinju fosforilirati: LAT (Linker za aktivaciju T stanica)(ZAP-70 kinaza), SLP-76 (ZAP-70 kinaza) ili SLP-65 (Syk kinaza).

. Adapterski proteini regrutiraju fosfoinozitid 3-kinaza(PI3K). Ova kinaza zauzvrat aktivira serin/treonin protein kinazu Akt, uzrokujući povećanu biosintezu proteina, što potiče ubrzani rast stanica.

. Fosfolipaza Cγ (vidi sliku 4-8). Kinaze iz porodice Tec (Btk - u B-limfocitima, Itk - u T-limfocitima) vežu adaptorske proteine ​​i aktiviraju fosfolipazu Cγ(PLCγ ).

PLCγ cijepa fosfatidilinozitol difosfat stanične membrane (PIP 2) u inozitol 1,4,5-trifosfat (IP 3) i diacilglicerol

(DAG).

DAG ostaje u membrani i aktivira protein kinazu C (PKC), serin/treonin kinazu koja aktivira evolucijski "drevni" faktor transkripcije NFκB.

IP 3 veže se na svoj receptor u endoplazmatskom retikulumu i otpušta ione kalcija iz zaliha u citosol.

Slobodni kalcij aktivira proteine ​​koji vežu kalcij - kalmodulin, koji regulira aktivnost niza drugih proteina, i kalcineurin, koji defosforilira i time aktivira nuklearni faktor aktiviranih T-limfocita NFAT (Nuklearni faktor aktiviranih T stanica).

. Ras i drugi mali G proteini u neaktivnom stanju povezani su s BDP-om, ali adaptorski proteini zamjenjuju potonje s GTP-om, čime se Ras prebacuje u aktivno stanje.

Ras ima vlastitu aktivnost GTPaze i brzo odcjepljuje treći fosfat, čime se vraća u neaktivno stanje (samoinaktivacija).

U stanju kratkotrajne aktivacije, Ras uspijeva aktivirati sljedeću kaskadu kinaza nazvanu MAPK (mitogenom aktivirana protein kinaza), koji u konačnici aktiviraju faktor transkripcije AP-1 u jezgri stanice. Na sl. Slika 6-3 daje shematski prikaz glavnih TCR signalnih putova. Aktivacijski signal se uključuje kada se TCR veže na ligand (MHC peptidni kompleks) uz sudjelovanje koreceptora (CD4 ili CD8) i kostimulatorne molekule CD28. To dovodi do aktivacije kinaza Fyn i Lck. ITAM regije u citoplazmatskim dijelovima CD3 polipeptidnih lanaca označene su crvenom bojom. Ogleda se uloga Src kinaza povezanih s receptorom u fosforilaciji proteina: i receptorskih i signalnih. Vrijedan je spomena iznimno širok raspon učinaka Lck kinaze povezane s koreceptorom; uloga Fyn kinaze je manje sigurna (ogleda se u diskontinuiranoj prirodi linija).

Riža. 6-3. Izvori i smjer pokretanja aktivacijskih signala tijekom stimulacije T-limfocita. Oznake: ZAP-70 (ζ -povezana protein kinaza, oni kažu masa 70 kDa) - protein kinaza p70 povezana s ζ-lancem; PLCγ (fosfolipaza Cγ ) - fosfolipaza C, izoforma γ; PI3K (fosfatidil inozitol 3-kinaza)- fosfatidilinozitol 3-kinaza; Lck, Fyn -tirozin kinaze; LAT, Grb, SLP, GADD, Vav - adaptorski proteini

Tirozin kinaza ZAP-70 igra ključnu ulogu u posredovanju između receptorskih kinaza i adaptorskih molekula i enzima. Aktivira (putem fosforilacije) adapterske molekule SLP-76 i LAT, a potonji prenose aktivacijski signal drugim adaptorskim proteinima GADD, GRB i aktiviraju y-izoformu fosfolipaze C (PLCy). Prije ove faze prijenos signala uključuje isključivo čimbenike povezane sa staničnom membranom. Važan doprinos aktivaciji signalnih putova daje kostimulacijska molekula CD28 koja svoje djelovanje ostvaruje preko pridružene lipidne kinaze PI3K (fosfatidil inozitol 3-kinaza). Glavna meta PI3K kinaze je faktor Vav povezan s citoskeletom.

Kao rezultat stvaranja signala i njegovog prijenosa od T-staničnog receptora do jezgre, nastaju 3 transkripcijska faktora - NFAT, AP-1 i NF-kB, koji induciraju ekspresiju gena koji kontroliraju proces T -aktivacija limfocita (sl. 6-4). Stvaranje NFAT-a uzrokovano je signalnim putem koji ne ovisi o kostimulaciji, a koji se aktivira zbog aktivacije fosfolipaze C i ostvaruje se uz sudjelovanje iona

Riža. 6-4. Shema signalnih putova tijekom aktivacije T stanica. NFAT (nuklearni faktor aktiviranih T stanica), AP-1 (aktivacijski protein-1), NF-κB (Nuklearni faktor odDo -gen B stanica)- transkripcijski faktori

Ca 2+. Ovaj put uzrokuje aktivaciju kalcineurina, koji, imajući aktivnost fosfataze, defosforilira citosolni faktor NFAT-P. Zahvaljujući tome, NFAT-P stječe sposobnost migriranja u jezgru i vezanja za promotore aktivirajućih gena. Faktor AP-1 nastaje kao heterodimer proteina c-Fos i c-Jun, čija je tvorba inducirana aktivacijom odgovarajućih gena pod utjecajem čimbenika koji nastaju kao rezultat provedbe tri komponente MAP kaskade. Ove puteve aktiviraju kratki GTP-vezujući proteini Ras i Rac. Značajan doprinos provedbi MAP kaskade daju signali ovisni o kostimulaciji kroz molekulu CD28. Treći transkripcijski faktor, NF-kB, poznat je kao glavni transkripcijski faktor urođenih imunoloških stanica. Aktivira se cijepanjem blokirajuće IκB podjedinice pomoću IKK kinaze, koja se u T stanicama aktivira signalizacijom ovisnom o izoformi protein kinaze C (PKC9). Glavni doprinos aktivaciji ovog signalnog puta daju kostimulacijski signali iz CD28. Nastali transkripcijski čimbenici vežu se za promotorske regije gena i induciraju njihovu ekspresiju. Ekspresija gena posebno je važna za početne faze odgovora T stanica na stimulaciju IL2 I IL2R, koji određuje proizvodnju faktora rasta T-stanica IL-2 i ekspresiju njegovog receptora visokog afiniteta na T-limfocitima. Kao rezultat toga, IL-2 djeluje kao autokrini faktor rasta, uzrokujući proliferativnu ekspanziju klonova T-stanica uključenih u odgovor na antigen.

DIFERENCIJACIJA T-LIMFOCITA

Osnova za prepoznavanje stadija razvoja T-limfocita je stanje gena receptora V i ekspresije TCR, kao i koreceptora i drugih membranskih molekula. Shema diferencijacije T-limfocita (slika 6-5) slična je gornjoj shemi za razvoj B-limfocita (vidi sliku 5-13). Prikazane su ključne karakteristike fenotipa i faktora rasta T stanica u razvoju. Prihvaćene oznake za faze razvoja T-stanica određene su ekspresijom koreceptora: DN (od Dvostruko negativno CD4CD8) - dvostruki negativ, DP (od Dvostruko pozitivno, CD4 + CD8 +) - dvostruko pozitivno, SP (od Jednostruko pozitivno, CD4 + CD8 - i CD4CD8 +) su jednokratno pozitivni. Podjela DNtimocita na stupnjeve DN1, DN2, DN3 i DN4 temelji se na prirodi

Riža. 6-5. Razvoj T limfocita

ekspresiju molekula CD44 i CD25. Ostali simboli: SCF (od faktor matičnih stanica)- faktor matične stanice, lo (low; index mark) - niska razina ekspresije. Faze preuređivanja: D-J - preliminarna faza, veza segmenata D i J (samo u genima β- i δ-lanca TCR, vidi sl. 6-2), V-DJ - završna faza, veza germinalnog V gena s kombiniranim segmentom DJ .

.Timociti se razlikuju od zajedničke stanice prekursora, koja, dok je još izvan timusa, izražava membranske markere kao što su CD7, CD2, CD34 i citoplazmatski oblik CD3.

.Prekursorske stanice posvećene diferencijaciji u T limfocite migriraju iz koštane srži u subkapsularnu zonu timusnog korteksa, gdje polako proliferiraju tijekom otprilike jednog tjedna. Na timocitima se pojavljuju nove membranske molekule CD44 i CD25.

.Zatim se stanice pomaknu dublje u korteks timusa, a molekule CD44 i CD25 nestaju s njihove membrane. U ovoj fazi počinje preuređenje β gena-, γ- i TCR δ lanci. Ako geniγ- i δ-lanci imaju vremena da budu produktivni, tj. bez pomaka okvira, preuređuju ranije nego geni β-lanca, tada se limfocit dalje diferencira kaoγ δT. Inače, β-lanac se eksprimira na membrani u kompleksu s pTα (nepromjenjivi surogat lanac koji zamjenjuje pravi α lanac u ovoj fazi) i CD3. Ovo služi

signal za zaustavljanje preraspodjele gena γ- i δ-lanca. Stanice počinju proliferirati i izražavaju i CD4 i CD8 - dvostruki pozitivan timociti. U ovom slučaju nakuplja se masa stanica s gotovim β-lancem, ali s još neuređenim genima α-lanca, što doprinosi raznolikosti αβ-heterodimera.

.U sljedećoj fazi stanice se prestaju dijeliti i počinju preuređivati ​​Vα gene, nekoliko puta tijekom 3-4 dana. Preuređivanje gena α-lanca rezultira ireverzibilnom delecijom δ-lokusa smještenog između segmenata gena α-lanca.

.Do ekspresije TCR dolazi sa svakom novom varijantom α-lanca i selekcijom (selekcijom) timocita na temelju snage vezanja na MHC-peptidni kompleks na membranama epitelnih stanica timusa.

Pozitivna selekcija: timociti koji nisu vezali nijedan od dostupnih MHC-peptidnih kompleksa umiru. Kao rezultat pozitivne selekcije, oko 90% timocita umire u timusu.

Negativna selekcija eliminira klonove timocita koji vežu MHC-peptidne komplekse s previsokim afinitetom. Negativna selekcija eliminira od 10 do 70% stanica koje su prošle pozitivnu selekciju.

Timociti koji su vezali bilo koji od MHC-peptidnih kompleksa s ispravnim, tj. prosječnom snagom i afinitetom primaju signal za preživljavanje i nastavljaju diferencijaciju.

.Na kratko vrijeme obje molekule koreceptora nestaju s membrane timocita, a zatim dolazi do ekspresije jedne od njih: timociti koji prepoznaju peptid u kompleksu s MHC-I eksprimiraju koreceptor CD8, a s MHC-II CD4 koreceptor. Sukladno tome, dvije vrste T-limfocita dopiru do periferije (u omjeru oko 2:1): CD8+ i CD4+, čije su funkcije u nadolazećim imunološkim odgovorima različite.

-CD8+ T stanice igraju ulogu citotoksičnih T-limfocita (CTL) - oni prepoznaju i izravno ubijaju stanice modificirane virusom, tumorom i drugim "promijenjenim" stanicama (slika 6-6).

-CD4+ T stanice. Funkcionalna specijalizacija CD4 + T limfocita je raznolikija. Značajan dio CD4 + T-limfocita tijekom razvoja imunološkog odgovora postaju T-pomagači (pomagači), u interakciji s B-limfocitima, T-limfocitima i drugim stanicama tijekom

Riža. 6-6. Mehanizam djelovanja citotoksičnog T-limfocita na ciljnu stanicu. U T stanici ubojici, kao odgovor na porast koncentracije Ca 2+, granule s perforinom (ljubičasti ovali) i granzimi (žuti kružići) stapaju se sa staničnom membranom. Oslobođeni perforin ugrađuje se u membranu ciljne stanice uz naknadno stvaranje pora propusnih za granzime, vodu i ione. Kao rezultat, ciljna stanica se lizira

izravnim kontaktom ili putem topivih faktora (citokina). U određenim slučajevima mogu se razviti u CD4 + CTL: posebno se takvi T limfociti nalaze u značajnim količinama u koži pacijenata s Lyellovim sindromom.

T pomoćne subpopulacije

Od kasnih 80-ih godina 20. stoljeća uobičajeno je razlikovati 2 subpopulacije T-pomagača (ovisno o tome koji skup citokina proizvode) - Th1 i Th2. Posljednjih godina, spektar podskupova CD4 + T stanica nastavio se širiti. Otkrivene su subpopulacije kao što su Th17, T-regulator, Tr1, Th3, Tfh itd.

Glavne podskupine CD4+ T stanica:

. Th0 - CD4+ T limfociti u ranim fazama razvoja imunološkog odgovora proizvode samo IL-2 (mitogen za sve limfocite).

.Th1- diferencirana subpopulacija CD4 + T-limfocita, specijalizirana za proizvodnju IFN-aγ, TNF β i IL-2. Ova subpopulacija regulira mnoge stanične imunološke odgovore, uključujući odgođenu preosjetljivost (DTH) i CTL aktivaciju. Osim toga, Th1 stimulira proizvodnju opsonizirajućih IgG antitijela od strane B limfocita, koji pokreću kaskadu aktivacije komplementa. Razvoj prekomjerne upale s naknadnim oštećenjem tkiva izravno je povezan s aktivnošću subpopulacije Th1.

.Th2- diferencirana subpopulacija CD4 + T limfocita specijalizirana za proizvodnju IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 i IL-13. Ova subpopulacija je uključena u aktivaciju B limfocita i potiče njihovu sekreciju velikih količina antitijela različitih klasa, posebno IgE. Osim toga, Th2 subpopulacija je uključena u aktivaciju eozinofila i razvoj alergijskih reakcija.

.Th17- subpopulacija CD4 + T limfocita specijalizirana za proizvodnju IL-17. Ove stanice osiguravaju antifungalnu i antimikrobnu zaštitu epitelnih i mukoznih barijera, a također imaju ključnu ulogu u patologiji autoimunih bolesti.

.T-regulatorima- CD4 + T limfociti koji potiskuju aktivnost drugih stanica imunološkog sustava lučenjem imunosupresivnih citokina - IL-10 (inhibitor aktivnosti makrofaga i Th1 stanica) i TGFβ - inhibitor proliferacije limfocita. Inhibicijski učinak može se postići i izravnom međustaničnom interakcijom, budući da se induktori apoptoze aktiviranih i „istrošenih“ limfocita - FasL (Fas ligand) - eksprimiraju na membrani nekih T-regulatora. Postoji nekoliko populacija CD4 + regulacijskih T limfocita: prirodni (Treg), koji sazrijevaju u timusu (CD4 + CD25 +, izražavaju transkripcijski faktor Foxp3), i inducirani - lokalizirani pretežno u sluznicama probavnog trakta i prelazeći na stvaranje TGFβ (Th3) ili IL-10 (Tr1). Normalno funkcioniranje T-regulatora neophodno je za održavanje homeostaze imunološkog sustava i sprječavanje razvoja autoimunih bolesti.

.Dodatne pomoćne populacije. Nedavno je opisana uvijek nova populacija CD4 + T limfocita, klasična

klasificirani prema vrsti citokina koji pretežno proizvode. Dakle, kako se pokazalo, jedna od najvažnijih populacija je Tfh (od engleskog. folikularni pomagač- folikularni pomagač). Ova populacija CD4 + T limfocita pretežno je smještena u limfoidnim folikulima i vrši pomoćnu funkciju za B limfocite kroz proizvodnju IL-21, uzrokujući njihovo sazrijevanje i terminalnu diferencijaciju u plazma stanice. Osim IL-21, Tfh također može proizvesti IL-6 i IL-10, koji su neophodni za diferencijaciju B limfocita. Disfunkcija ove populacije dovodi do razvoja autoimunih bolesti ili imunodeficijencija. Još jedna “novonastala” populacija su proizvođači Th9 - IL-9. Navodno su to Th2, koji su prešli na lučenje IL-9, koji je sposoban izazvati proliferaciju T pomoćnih stanica u odsutnosti antigenske stimulacije, kao i pojačati lučenje IgM, IgG i IgE od strane B limfocita.

Glavne subpopulacije T pomoćnih stanica prikazane su na Sl. 6-7. Slika sažima trenutne ideje o adaptivnim subpopulacijama CD4 + T stanica, tj. formiranje subpopulacija-

Riža. 6-7. Prilagodljive podskupine CD4+ T stanica (citokini, faktori diferencijacije, kemokinski receptori)

javlja se tijekom imunološkog odgovora, a ne tijekom prirodnog razvoja stanica. Za sve vrste T pomoćnih stanica naznačeni su citokini induktori (na strelicama koje vode do krugova koji simboliziraju stanice), faktori transkripcije (unutar krugova), kemokinski receptori koji usmjeravaju migraciju (blizu linija koje se protežu od “površine stanice”), i proizvedeni citokini (u pravokutnicima prema kojima su usmjerene strelice koje izlaze iz krugova).

Proširenje obitelji adaptivnih subpopulacija CD4 + T stanica zahtijevalo je rješenje pitanja prirode stanica s kojima te subpopulacije stupaju u interakciju (kome pružaju “pomoć” u skladu sa svojom pomagačkom funkcijom). Ove ideje odražavaju se na sl. 6-8. Također daje ažurirani pogled na funkcije ovih subpopulacija (sudjelovanje u zaštiti od određenih skupina patogena), kao i na patološke posljedice neuravnoteženog povećanja aktivnosti ovih stanica.

Riža. 6-8. Prilagodljive podskupine T stanica (partnerske stanice, fiziološki i patološki učinci)

γ δT limfociti

Velika većina (99%) T limfocita koji prolaze kroz limfopoezu u timusu su αβT stanice; manje od 1% su γδT stanice. Potonji se uglavnom diferenciraju izvan timusa, prvenstveno u sluznicama probavnog trakta. U koži, plućima, probavnom i reproduktivnom traktu oni su dominantna subpopulacija intraepitelnih limfocita. Među svim T limfocitima u tijelu, γδT stanice čine od 10 do 50%. U embriogenezi se γδT stanice pojavljuju ranije nego αβT stanice.

.γδ T stanice ne izražavaju CD4. Molekula CD8 eksprimira se na nekim γδT stanicama, ali ne kao ap-heterodimer, kao na CD8 + apT stanicama, već kao homodimer dva a-lanca.

.Svojstva prepoznavanja antigena:γδTCR više podsjećaju na imunoglobuline nego αβTCR, tj. sposobne vezati nativne antigene neovisno o klasičnim MHC molekulama - za γδT stanice preliminarna obrada antigena APC-om nije potrebna ili uopće nije potrebna.

.Raznolikostγδ TCR manje od αβTCR ili imunoglobulina, iako općenito γδT stanice mogu prepoznati širok raspon antigena (uglavnom fosfolipidne antigene mikobakterija, ugljikohidrate, proteine ​​toplinskog šoka).

.Funkcijeγδ T stanice još nisu do kraja proučeni, iako prevladava mišljenje da služe kao jedna od poveznica između urođene i stečene imunosti. γδT stanice su jedna od prvih prepreka patogenima. Osim toga, te stanice, lučeći citokine, igraju važnu imunoregulacijsku ulogu i mogu se diferencirati u CTL.

NKT limfociti

T-stanice prirodne ubojice (NKT-stanice) predstavljaju posebnu subpopulaciju limfocita koji zauzimaju srednji položaj između urođenih i adaptivnih imunoloških stanica. Ove stanice imaju značajke i NK i T limfocita. NKT stanice izražavaju αβTCR i receptor NK1.1 specifičan za NK stanice, koji pripada superobitelji glikoproteina lektina tipa C. Međutim, TCR receptor NKT stanica ima značajne razlike od TCR receptora običnih stanica. Kod miševa, većina NKT stanica izražava invarijantnu V domenu a-lanca, koja se sastoji od

segmenti Vα14-Jα18, koji se ponekad nazivaju Jα281. U ljudi se V domena α lanca sastoji od Vα24-JαQ segmenata. U miševa je α lanac nepromjenjivog TCR-a pretežno kompleksiran s Vβ8.2, a u ljudi s Vβ11. Zbog strukturnih značajki TCR lanaca, NKT stanice se nazivaju nepromjenjive - iTCR. Razvoj NKT stanica ovisi o molekuli CD1d, koja je slična molekulama MHC-I. Za razliku od klasičnih MHC-I molekula koje prezentiraju peptide T stanicama, CD1d predstavlja samo glikolipide T stanicama. Iako se smatra da je jetra mjesto razvoja NKT stanica, postoje snažni dokazi o ulozi timusa u njihovom razvoju. NKT stanice imaju važnu ulogu u regulaciji imuniteta. Kod miševa i ljudi s različitim autoimunim procesima funkcionalna aktivnost NKT stanica je ozbiljno narušena. Ne postoji potpuna slika o značaju takvih poremećaja u patogenezi autoimunih procesa. U nekim autoimunim procesima NKT stanice mogu imati ulogu supresora.

Osim u kontroli autoimunih i alergijskih reakcija, NKT stanice sudjeluju u imunološkom nadzoru, uzrokujući odbacivanje tumora kada se njihova funkcionalna aktivnost poveća. Njihova je uloga u antimikrobnoj zaštiti velika, osobito u ranim fazama razvoja infektivnog procesa. NKT stanice sudjeluju u raznim upalnim infektivnim procesima, posebice u virusnim lezijama jetre. Općenito, NKT stanice su multifunkcionalna populacija limfocita koja još uvijek nosi mnoge znanstvene misterije.

Na sl. 6-9 sažima podatke o diferencijaciji T limfocita u funkcionalne subpopulacije. Predstavljeno je nekoliko razina bifurkacije: γ δT/ αβT, zatim za αβT stanice - NKT/ ostali T limfociti, za potonje - CD4 + /CD8 +, za CD4 + T stanice - Th/Treg, za CD8 + T limfocite - CD8αβ /CD8αα. Prikazani su i diferencijacijski transkripcijski faktori odgovorni za sve razvojne linije.

Riža. 6-9 (prikaz, ostalo). Prirodne subpopulacije T-limfocita i njihovi čimbenici diferencijacije