Edukacija i aktivacija

Mjesto proizvodnje limfocita Koštana srž. Nakon reprodukcije, limfociti se koncentriraju u timusnoj žlijezdi koja se naziva timus. Ovdje limfociti prolaze kroz niz promjena što dovodi do njihove podjele u nekoliko podvrsta. T-limfociti pružaju neprocjenjivu pomoć imunološkom sustavu u borbi protiv virusnih protutijela. Kada se pojave bilo kakve patologije ili virusne infekcije, aktiviraju se T-limfociti, čiju funkciju aktiviraju IL-1 i CD-3 receptorske veze.

Funkcije T-limfocita

Prilikom stjecanja jedne ili druge virusne, 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 razna "neprijateljska" mikrotijela. Funkcija leukocita ove skupine je zapamtiti zaražene "goste" koji su već posjetili i dati signal za aktivaciju T-limfocita.

U procesu evolucije, osoba je formirala dva sustava imuniteta - 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, imunološki odgovor će biti različit: humoralni ili stanični. Podjela funkcija imuniteta na stanične i humoralne povezana je s postojanjem T- i B-limfocita. Obje linije limfocita razvijaju se iz limfnih matičnih stanica u koštanoj srži.

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

Stvaranje T-limfocita dijeli se na dva razdoblja: o antigenu neovisno i o antigenu. Razdoblje neovisno o antigenu završava stvaranjem antigen-reaktivnih T-limfocita. Tijekom razdoblja ovisnog o antigenu, stanica se priprema za susret s antigenom i umnožava se pod njegovim utjecajem, 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 antigene ili uzrokuju odbacivanje stranog tkiva. T stanice redovito prelaze iz limfoidnih elemenata u krv, intersticijsku okolinu, što povećava vjerojatnost njihovog susreta s antigenima. Postoje različite subpopulacije T-limfocita: T-ubojice (tj. borci), koji uništavaju stanice s antigenom; T-pomagači koji pomažu T- i B-limfocitima da odgovore na antigen, itd.

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

B-limfociti. humoralni imunitet. Tijekom antigezavisimy razdoblja, B-limfociti su stimulirani antigenom i naseljavaju se u slezeni i limfnim čvorovima, folikulima i centrima za reprodukciju. Ovdje se pretvaraju u plazma stanice. Plazma stanice sintetiziraju protutijela – imunoglobuline. Ljudi proizvode pet klasa imunoglobulina. B-limfociti 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 je u osnovi humoralne imunosti.

Tijekom imunološkog odgovora obično djeluju mehanizmi i humoralne i stanične imunosti, ali u različitim stupnjevima. Dakle, kod ospica prevladavaju humoralni mehanizmi, a kod kontaktnih alergija ili reakcija odbacivanja stanična imunost.

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

Također se moraju pronaći i uništiti sve oštećene ili neispravne stanice vlastitog tkiva.

Funkcije limfocita u ljudskoj krvi

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

Zapravo, 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 čuvar, svakog nasilnika pamte "po viđenju", što daje tijelu priliku da djeluje brže i učinkovitije pri sljedećem susretu. Tako živa bića manifestiraju svojstvo koje se zove imunitet.

Najvažniji funkcije limfocita:

1. Detekcija virusa, bakterija, drugih štetnih mikroorganizama, kao i svih stanica vlastitog tijela koje imaju abnormalnosti (stare, oštećene, zaražene, mutirane).
2. Govoriti imunološkom sustavu o "invaziji" i vrsti antigena.
3. Izravno uništavanje patogenih mikroba, proizvodnja antitijela.
4. Upravljanje cijelim procesom uz pomoć posebnih "signalnih tvari".
5. Ograničenje aktivne faze "bitke" i upravljanje čišćenjem nakon bitke.
6. Čuvanje memorije svakog poraženog mikroorganizma za kasnije brzo prepoznavanje.

Proizvodnja takvih vojnika imuniteta događa se u crvenoj koštanoj srži, imaju drugačiju strukturu i svojstva. Najprikladnije je imunolimfocite razlikovati prema njihovim funkcijama u obrambenim mehanizmima:

• B-limfociti 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.

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

B-limfociti

Karakteristike uključuju činjenicu da za normalan rad tijelu nisu potrebni samo mladi limfociti u velikim količinama, već i otvrdli zreli vojnici.

Sazrijevanje i odgajanje T-stanica odvija se u crijevima, slijepom crijevu i krajnicima. U tim "kampovima za obuku" mladi bikovi su specijalizirani za izvođenje tri važne funkcije:

1. "Naivni limfociti" - mlade, neaktivirane krvne stanice, nemaju iskustva u susretu sa stranim tvarima, pa stoga nemaju krutu specifičnost. Oni mogu pokazati ograničeni odgovor 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 iz njih vrlo brzo rastu plazma stanice koje proizvode 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 će kasnije biti "sačuvani", ponovno postajući mali limfociti s antigenskom memorijom.
3. Aktivirani B-limfociti, uz pomoć T-limfocita, mogu postati spremišta sjećanja na poraženog stranog agensa, žive desetljećima, obavljati funkciju prijenos informacija svojim "potomcima", pružanje dugotrajnog imuniteta, ubrzavanje odgovora tijela na sastanak 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 proizvodnju protutijela.

T-limfociti

Mlada T-tijela također proizvode koštanu srž. Ova vrsta eritrocita prolazi kroz najstrožu postupnu selekciju, koja odbija više od 90% mladih stanica. "Obrazovanje" 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 osoba, timus teži kao kod dojenčadi, ne više od 13 g. Radna tkiva žlijezde nakon 50 godina zamjenjuju se masnim i vezivnim tkivima. Sukladno tome, smanjuje se broj T-stanica, slabi obrambena snaga tijela.

Kao rezultat selekcije koja se događa u timusu, eliminiraju se T-limfociti koji nisu u stanju vezati bilo koji strani agens, kao i oni koji su reagirali na proteine ​​domaćeg organizma. Ostatak zrelih tijela smatra se sposobnim i raspršenim po tijelu. Ogroman broj T-stanica cirkulira krvotokom (oko 70% svih limfocita), njihova koncentracija je visoka u limfnim čvorovima, slezeni.

Tri tipa zrelih T-limfocita napuštaju timus:

• T-pomagači. Pomozite obavljati funkcije B-limfociti, drugi imunološki agensi. Svoje djelovanje usmjeravaju u izravnom kontaktu ili izdaju naredbe otpuštanjem citokina (signalnih tvari).
• T-ubojice. Citotoksični limfociti koji izravno uništavaju neispravne, zaražene, tumorske, bilo koje modificirane stanice. T-ubojice su također odgovorne za odbacivanje stranih tkiva nakon implantacije.
• T-supresori. Izvoditi važna funkcija praćenje aktivnosti B-limfocita. Usporite ili zaustavite imunološki odgovor, ako je potrebno. Njihova neposredna dužnost je spriječiti autoimune reakcije kada zaštitna tijela pogrešno zamijene njihove stanice za neprijateljske i počnu ih napadati.

T-limfociti imaju glavna svojstva: regulirati brzinu zaštitne reakcije, njegovo trajanje, služiti kao obvezni sudionik u nekim transformacijama i osigurati 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 kroz proces sazrijevanja u limfnom sustavu, sposobni su reagirati na bilo kakve antigene i ubiti takve formacije, pred kojima su T-limfociti nemoćni. Zbog takvih jedinstvenih kvaliteta nazivaju ih "prirodnim ubojicama". NK-limfociti su glavni borci protiv stanica raka. Povećanje njihovog broja, povećanje aktivnosti jedno je od obećavajućih područja za razvoj 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, rasta i diferencijacije tkiva.

Kada je potrebno, nulti limfociti mogu djelovati kao B ili T stanice, te tako biti univerzalni vojnici imunološkog sustava.

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

agamaglobulinemija(agamaglobulinemija; a- + gama globulini + gr. haima krv; sinonim: hipogamaglobulinemija, sindrom nedostatka antitijela) - opći naziv skupine bolesti koje karakterizira odsutnost ili nagli pad razine imunoglobulina u krvnom serumu;

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

autoimuna reakcija- imunološki odgovor organizma na autoantigene;

alergija (alergije; grčki allos drugi, drugačiji + Ergon djelovanje) - stanje promijenjene reaktivnosti organizma u obliku povećanja njegove osjetljivosti na opetovanu izloženost bilo kojim tvarima ili komponentama vlastitih tkiva; Alergija se temelji na imunološkom odgovoru koji se javlja s oštećenjem 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 derivati ​​potonjih - plazma stanice), makrofagi, kao i brojne stanice 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 progenitora koštane srži i nakon diferencijacije dobivaju funkcionalne i morfološke značajke (prisutnost markera, površinskih receptora) otkrivene 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 kortikalne supstance), slezenu (periarterijske ovojnice limfnih nodule), u pojedinačnim i višestrukim folikulima raznih organa, u kojima pod utjecajem antigena nastaju T-imunociti (efektor) i T-memorijske stanice. T-limfocite karakterizira prisutnost na plazmalemi posebnih receptora koji mogu specifično prepoznati i vezati antigene. Ovi receptori su proizvodi gena imunološkog odgovora. T-limfociti osiguravaju stanični imunitet, sudjeluju u regulaciji humoralne imunosti, provode proizvodnju citokina pod djelovanjem antigena.

U populaciji T-limfocita razlikuje se nekoliko funkcionalnih skupina stanica: citotoksični limfociti (Tc), odn. T-ubojice(TK), T-pomagači(Tx), T-supresori(Ts). TK 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. Istodobno dolazi do aktivacije Tc (ubojice) pod utjecajem antigeni histokompatibilnosti na površini stranih stanica.

Osim toga, T-limfociti 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 plazmolemi 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 odgovorima.

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

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

prirodne ubojice. Među limfocitima u krvi, osim gore opisanih Tc, koji imaju funkciju ubojica, postoje i tzv. prirodni ubojice (Hk, NK), koji su također uključeni u stanični imunitet. Oni čine prvu liniju obrane od stranih stanica, djeluju odmah, brzo uništavajući stanice. NK u vlastitom tijelu uništavaju tumorske stanice i stanice zaražene virusom. Tc čine drugu liniju obrane, budući da im treba vremena da se razviju iz neaktivnih T-limfocita, pa stupaju u akciju kasnije od Hc. NK su veliki limfociti promjera 12-15 mikrona, imaju režnjevitu 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. HSC u koštanoj srži proizvode limfopoetsku progenitorsku stanicu (limfoidnu multipotentnu progenitorsku stanicu) koja stvara dvije vrste stanica: pre-T stanice (progenitori T stanica) i pre-B stanice (progenitori B stanica).

• Diferencijacija T-limfocita

Pre-T stanice migriraju iz koštane srži kroz krv do središnjeg organa imunološkog sustava, timusa. Još u razdoblju embrionalnog razvoja u timusu se stvara mikrookoliš koji je važan za diferencijaciju T-limfocita. U formiranju mikrookruženja, posebna uloga je dodijeljena retikuloepitelnim stanicama ove žlijezde, koje su sposobne proizvoditi niz biološki aktivnih tvari. Pre-T stanice migrirajući u timus stječu sposobnost reagiranja na podražaje mikrookoliša. Pre-T stanice u timusu proliferiraju, 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 timusa (virgilni T-limfociti) kratko žive. Specifična interakcija s antigenom u perifernim limfoidnim organima pokreće procese njihove proliferacije i diferencijacije u zrele i dugovječne stanice (T-efektorske i T-memorijske stanice), koje čine većinu recirkulacijskih T-limfocita.

Ne migriraju sve stanice iz timusa. Dio T-limfocita umire. 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. U procesu 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. Antitijela 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 poliklonska protutijela na brojne diferencirajuće antigene ljudskih T-limfocita. Pri određivanju ukupne populacije T stanica mogu se koristiti monoklonska protutijela CD specifičnosti (CD2, CD3, CDS, CD6, CD7).

Poznati su diferencirajući 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 diferencijacije timocita, CD4 i CD8 markeri se istovremeno eksprimiraju na njihovoj površini. Međutim, naknadno, CD4 marker nestaje iz dijela stanica i ostaje samo na subpopulaciji koja je prestala eksprimirati CD8 antigen. Zrele CD4+ stanice su Th. CD8 antigen se eksprimira na oko ⅓ perifernih T stanica koje sazrijevaju iz CD4+/CD8+ T limfocita. Subpopulacija CD8+ T stanica uključuje citotoksične i supresorske T limfocite. Protutijela na CD4 i CD8 glikoproteine ​​naširoko se koriste za razlikovanje i razdvajanje T stanica na Tx i Tc.

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

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

Postoji antigen neovisna i antigenski ovisna diferencijacija i specijalizacija B- i T-limfocita.

Neovisan o antigenu proliferacija i diferencijacija su genetski programirani za stvaranje stanica sposobnih dati specifičan tip imunološkog odgovora kada se susretnu sa specifičnim antigenom zbog pojave posebnih "receptora" na plazmolemi limfocita. Odvija se u središnjim organima imuniteta (timus, koštana srž ili Fabricijeva burza kod ptica) pod utjecajem specifičnih čimbenika koje proizvode stanice koje tvore mikrookruženje (retikularna stroma ili retikuloepitelne stanice u timusu).

ovisna o antigenu do proliferacije i diferencijacije T- i B-limfocita dolazi pri susretu s antigenima u perifernim limfoidnim organima, pri čemu nastaju efektorske stanice i memorijske stanice (zadržavaju informaciju o antigenu koji djeluje).

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

66. Karakteristike B-limfocita.

B-limfociti su glavne stanice uključene u humoralni imunitet. U čovjeka nastaju iz SCM-a crvene koštane srži, zatim ulaze u krvotok i potom naseljavaju B-zone perifernih limfnih organa – slezenu, limfne čvorove, limfne folikule mnogih unutarnjih organa. Njihova krv sadrži 10-30% ukupne populacije limfocita.

B-limfocite 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 SIg: većina (⅔) sadrži IgM, manji broj (⅓) sadrži IgG, a oko 1-5% sadrži IgA, IgD, IgE. U plazma membrani B-limfocita nalaze se i receptori za komplement (C3) i Fc receptori.

Pod djelovanjem antigena B-limfociti u perifernim limfoidnim organima se aktiviraju, razmnožavaju, diferenciraju u plazma stanice, aktivno sintetizirajući antitijela različitih klasa, koja ulaze u krv, limfu i tkivnu tekućinu.

Diferencijacija B-limfocita

Prekursori B-stanica (pre-B-stanice) razvijaju se dalje kod ptica u Fabricijevoj burzi (bursa), odakle je i došao naziv B-limfociti, kod ljudi i sisavaca - u koštanoj srži.

Fabricijeva vrećica (bursa Fabricii) - središnji organ imunopoeze kod ptica, gdje se odvija razvoj B-limfocita, nalazi se u kloaki. Njegovu mikroskopsku strukturu karakterizira prisutnost brojnih nabora prekrivenih epitelom, u kojima se nalaze limfoidni noduli, omeđeni membranom. Noduli sadrže epiteliocite i limfocite u različitim stupnjevima diferencijacije. Tijekom embriogeneze u središtu folikula nastaje moždana zona, a na periferiji (izvan membrane) kortikalna zona u koju vjerojatno migriraju limfociti iz moždane zone. Zbog činjenice da se u Fabricijevoj 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.

B-limfociti se razlikuju od ostalih vrsta stanica po svojoj sposobnosti da sintetiziraju imunoglobuline. Zreli B-limfociti izražavaju 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. Virgil B limfociti koštane srži imaju IgM receptore na svojoj površini. Zreli B-limfociti nose na svojoj površini imunoglobulinske receptore različitih klasa - IgM, IgG, itd.

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

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 antigena. Zatim, čak i prije interakcije s antigenom, većina B stanica nastavlja s istovremenom sintezom IgM i IgD molekula. Kada virgilna B stanica prijeđe s proizvodnje samog IgM vezanog na membranu na istovremenu proizvodnju IgM i IgD vezanog na membranu, prijelaz je vjerojatno posljedica promjene u procesuiranju 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 izazivanja antigena 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 pripisivanje limfocita koji ih nosi B-staničnoj liniji. Dakle, antigen CD19 je najraniji marker koji omogućuje pripisivanje limfocita seriji B-stanica. Prisutan je na pre-B stanicama u koštanoj srži, na svim perifernim B stanicama.

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

Na histološkim rezovima, CD20 antigen se otkriva na B-stanicama germinativnih centara limfoidnih čvorova, u kortikalnoj supstanci limfnih čvorova. B-limfociti 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 itd., koji su glavni čimbenici prirodnog imuniteta. Njihova uloga u stečenoj imunosti sastoji se u pasivnom prijenosu antigena u imunokompetentne stanice (T- i B-limfociti), u indukciji specifičnog odgovora na antigene. Makrofagi su također uključeni u osiguravanje imunološke homeostaze kontrolirajući reprodukciju stanica koje karakteriziraju brojne abnormalnosti (tumorske stanice).

Za optimalan razvoj imunoloških odgovora pod djelovanjem 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 izazivaju jači imunološki odgovor od onih koje oni ne fagocitiraju. Blokada makrofaga uvođenjem suspenzije inertnih čestica (na primjer, lešina) u tijelo životinja značajno slabi imunološki odgovor. Makrofagi su sposobni fagocitizirati i topive (na primjer, proteine) i čestične antigene. Korpuskularni antigeni izazivaju jači imunološki odgovor.

Neke vrste antigena, poput pneumokoka, koji na površini sadrže ugljikohidratnu komponentu, mogu se fagocitirati samo nakon preliminarnog opsonizacija. Fagocitoza je znatno olakšana ako su antigene determinante stranih stanica opsonizirane, t.j. vezan za antitijelo ili kompleks antitijelo-komplement. 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 su sposobni "prepoznati" topive antigene, poput hemoglobina.

U mehanizmu prepoznavanja antigena dvije su faze blisko povezane jedna s drugom. Prvi korak je fagocitoza i probava antigena. U drugoj fazi fagolizosomi makrofaga nakupljaju polipeptide, topive antigene (serumske albumine) i korpuskularne bakterijske antigene. 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 izlučuju makrofagi ima stimulirajući učinak na proliferaciju i diferencijaciju klonova T- i B-limfocita. Mala količina antigenskog materijala može se dugo pohraniti 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 čijoj su površini brojni izrastci pohranjeni 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 su izravno uključeni u kooperativnu interakciju stanica (T- i B-limfocita) u imunološkim odgovorima tijela.

Glavna zadaća T-limfocita je prepoznavanje stranih ili izmijenjenih vlastitih antigena kao dijela kompleksa s MHC molekulama. Ako se na površini njihovih stanica nalaze strane ili promijenjene molekule, T-limfocit započinje njihovo uništavanje.

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

Kako bi T-limfocit “usmjerio svoju pozornost na antigen”, druge stanice moraju nekako “provući” antigen kroz sebe i izložiti ga na svojoj membrani u kombinaciji 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 KOJI PREPOZNAJE ANTIGEN

Receptori T-stanica koji prepoznaju antigene - TCR sastoje se od lanaca koji pripadaju superobitelji imunoglobulina (vidi sliku 5-1). Mjesto za prepoznavanje antigena TCR-a koje strši iznad površine stanice je heterodimer, tj. sastoji se od dva različita polipeptidna lanca. Poznate su dvije varijante TCR-a, koje se nazivaju αβTCR i γδTCR. Ove se varijante razlikuju po sastavu polipeptidnih lanaca mjesta za prepoznavanje antigena. Svaki T-limfocit izražava samo 1 varijantu receptora. αβT stanice otkrivene su ranije i detaljnije proučavane od γδT limfocita. S tim u vezi, strukturu receptora T-limfocita koji prepoznaje antigen prikladnije je opisati na primjeru αβTCR. Transmembranski locirani TCR kompleks sastoji se od 8 polipeptida

Riža. 6-1. Dijagram receptora T-stanica i srodnih molekula

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

. Transmembranski lanciα i β TCR. To su 2 polipeptidna lanca približno iste veličine -α (molekulska 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 (od 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. Na MHC-peptidni kompleks vežu se V-regije α- i β-lanca.

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

Kratka citoplazmatska regija (i α- i β-lanac) ne može samostalno osigurati prijenos signala u stanicu. Za to služi dodatnih 6 polipeptidnih lanaca: γ, δ, 2ε i 2ζ.

.CD3 kompleks. lanciγ, δ, ε međusobno tvore heterodimere.γε i δε (zajedničkim nazivom 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 provode signal unutar stanice.

.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; konformacija receptora u ovom slučaju značajno se mijenja. Teoretski, svaki TCR može 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

Osim samog TCR-a, svaki zreli T-limfocit izražava jednu od takozvanih ko-receptorskih 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 doprinosi 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 pronađen je dvolančani α-lanac homodimer 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 ta raznolikost ograničena brojem limfocita u tijelu na 109).

.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 za D-(3), J-(4) i C-(1) segmente δ-lancaγ δTCR. V segmenti δ lanca su "umiješani" među V segmente 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 rekombinaza kao tijekom diferencijacije B-limfocita.

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

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

RNA se transkribira. Povezivanje s C-segmentom i uklanjanje dodatnih (neiskorištenih) J-segmenata događa se tijekom spajanja primarnog prijepisa.

.Geni α-lanca mogu se opetovano preuređivati ​​kada su geni β-lanca već ispravno preuređeni i izraženi. Zato postoji neka mogućnost da jedna stanica nosi više od jedne TCR varijante.

.TCR geni ne podliježu somatskoj hipermutagenezi.

PRIJENOS 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 odgovore na vanjske signale.

. Src kinaze. ITAM sekvence bogate tirozinom citoplazmatskih regija imunoreceptora fosforiliraju se pod djelovanjem nereceptorskih (citoplazmatskih) tirozin kinaza iz obitelji Src (Fyn, Blk, Lyn u B-limfocitima, Lck i Fyn u T-limfocitima).

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

. Adapterski proteini se regrutiraju fosfoinozitid-3-kinaza(PI3K). Ova kinaza zauzvrat aktivira serin/treonin protein kinazu Akt, uzrokujući povećanje biosinteze 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 (PIP 2) stanične membrane 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 depoa 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, oni su povezani s GDP-om, ali adaptorski proteini zamjenjuju potonji s GTP-om, koji prevodi Ras 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 ima vremena aktivirati sljedeću kaskadu kinaza nazvanu MAPK (mitogenom aktivirana protein kinaza), koji u konačnici aktiviraju transkripcijski faktor AP-1 u staničnoj jezgri. Na sl. Slike 6-3 shematski predstavljaju glavne signalne putove s TCR-om. Aktivacijski signal se uključuje kada se TCR veže na ligand (MHC-peptidni kompleks) uz sudjelovanje ko-receptora (CD4 ili CD8) i kostimulatorne CD28 molekule. To dovodi do aktivacije Fyn i Lck kinaza. ITAM regije u citoplazmatskim dijelovima CD3 polipeptidnih lanaca označene su crvenom bojom. Prikazana je uloga Src-kinaza povezanih s receptorom u fosforilaciji proteina, kako receptora tako i signala. Pozornost privlači iznimno širok raspon učinaka Lck kinaze povezanih s koreceptorima; uloga Fyn kinaze je utvrđena s manje sigurnosti (odraženo u diskontinuiranom karakteru 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) - p70 protein kinaza povezana sa 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 (kroz fosforilaciju) adapterske molekule SLP-76 i LAT, a potonji prenosi aktivacijski signal drugim adaptorskim proteinima GADD, GRB i aktivira γ-izoformu fosfolipaze C (PLCy). Do ove faze samo su čimbenici povezani sa staničnom membranom uključeni u prijenos signala. 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 Vav faktor 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 aktivacije T-limfocita. (Slika 6-4). Stvaranje NFAT-a dovodi do signalnog puta koji je neovisan o kostimulaciji, a koji se uključuje 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. Zbog toga NFAT-P stječe sposobnost migriranja u jezgru i vezanja za promotore aktivacijskih 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 implementacijom tri komponente MAP kaskade. . Ove putove uključuju kratki GTP-vezujući proteini Ras i Rac. Značajan doprinos provedbi MAP kaskade daju signali koji ovise o kostimulaciji putem molekule CD28. Poznato je da je treći transkripcijski faktor, NF-kB, glavni transkripcijski faktor urođenih imunoloških stanica. Aktivira se cijepanjem blokirajuće podjedinice IkB pomoću IKK kinaze, koja se aktivira u T stanicama tijekom transdukcije signala ovisne o izoformi protein kinaze C (PKC9). Glavni doprinos aktivaciji ovog signalnog puta daju kostimulacijski signali iz CD28. Formirani transkripcijski faktori, nakon što su došli u kontakt s promotorskim regijama gena, induciraju njihovu ekspresiju. Ekspresija gena posebno je važna za početne faze odgovora T stanica na stimulaciju. IL2 i IL2R, koji uzrokuje 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, koji određuje proliferativnu ekspanziju klonova T-stanica uključenih u reakciju na antigen.

DIFERENCIJACIJA T-LIMFOCITA

Identifikacija stadija u razvoju T-limfocita temelji se na stanju receptorskih V-gena 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 faza razvoja T-stanica određene su ekspresijom ko-receptora: DN (od dvostruko negativan, CD4CD8) - dvostruki negativ, DP (od dvostruko pozitivan, CD4 + CD8 +) - dvostruko pozitivno, SP (od jednostruko pozitivno, CD4 + CD8 - i CD4CD8 +) - jedan pozitivan. 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 TCR β- i δ-lanca, vidi sl. 6-2), V-DJ - završna faza, veza V-gena zametne linije s kombiniranim DJ segmentom .

.Timociti se razlikuju od zajedničke stanice preteče koja, izvan timusa, eksprimira takve membranske markere kao što su CD7, CD2, CD34 i citoplazmatski oblik CD3.

.Progenitorske stanice predane diferencijaciji u T-limfocite migriraju iz koštane srži u subkapsularnu zonu korteksa timusa, gdje polako proliferiraju otprilike tjedan dana. Na timocitima se pojavljuju nove membranske molekule CD44 i CD25.

.Zatim se stanice pomaknu duboko u korteks timusa, molekule CD44 i CD25 nestaju s njihove membrane. U ovoj fazi dolazi do preuređivanja gena β-, γ- i δ-lanci TCR. Ako geniγ- i δ-lanci su produktivni, tj. bez pomaka okvira, preuređuju ranije od gena 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. Služi

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

.U sljedećoj fazi stanice se prestaju dijeliti i počinju preuređivati ​​Vα gene nekoliko puta unutar 3-4 dana. Preuređivanje gena α-lanca dovodi do ireverzibilne delecije δ-lokusa smještenog između segmenata gena α-lanca.

.TCR se izražava sa svakom novom verzijom α-lanca i selekcijom (selekcijom) timocita prema snazi ​​vezanja na MHC-peptidni kompleks na membranama epitelnih stanica timusa.

Pozitivna selekcija: timociti koji ne vežu 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 10 do 70% pozitivno odabranih stanica.

Timociti koji su vezali bilo koji od MHC-peptidnih kompleksa s ispravnim, tj. srednje jakosti, afiniteta, 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 ulaze na periferiju (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 postaje T-helper (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-killeru, 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, nakon čega se stvaraju pore propusne za granzime, vodu i ione. Kao rezultat, ciljna stanica se lizira

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

Subpopulacije T-pomagača

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

Glavne subpopulacije CD4+ T stanica:

. Th0- CD4 + T-limfociti u ranim fazama razvoja imunološkog odgovora, oni 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 protutijela 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 sudjeluje u aktivaciji B-limfocita i doprinosi lučenju velike količine antitijela različitih klasa, posebice IgE. Osim toga, Th2 subpopulacija je uključena u aktivaciju eozinofila i razvoj alergijskih reakcija.

.Th17- subpopulacija CD4 + T-limfocita, specijalizirana za stvaranje IL-17. Ove stanice provode antifungalnu i antimikrobnu zaštitu epitelnih i mukoznih barijera, a imaju i 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 membrana nekih T-regulatora eksprimira induktore apoptoze aktiviranih i "iscrpljenih" limfocita - FasL (Fas-ligand). Postoji nekoliko populacija CD4 + regulacijskih T-limfocita: prirodni (Treg), sazrijevaju u timusu (CD4 + CD25 +, izražavajući transkripcijski faktor Foxp3), i inducirani - lokalizirani uglavnom u sluznicama probavnog trakta i prebačeni u 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, klase

klasificirani prema vrsti citokina koji pretežno proizvode. Dakle, kako se pokazalo, jedna od najvažnijih populacija su Tfh (od engleskog. folikularni pomagač- folikularni pomagač). Ova populacija CD4+ T-limfocita pretežno je smještena u limfoidnim folikulima i djeluje kao pomoćnik B-limfocita 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. Kršenje funkcija ove populacije dovodi do razvoja autoimunih bolesti ili imunodeficijencije. Druga "nova" populacija je Th9 - proizvođači IL-9. Čini se da su to Th2 koji su se prebacili na izlučivanje IL-9, koji je sposoban izazvati proliferaciju T-pomoćnih stanica u odsutnosti antigene stimulacije, kao i pojačati izlučivanje IgM, IgG i IgE od strane B -limfociti.

Glavne subpopulacije T-pomagača prikazane su na sl. 6-7. Slika sažima trenutno razumijevanje adaptivnih subpopulacija CD4+ T stanica, tj. stvaranje subpopulacija-

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

tijekom imunološkog odgovora, a ne tijekom prirodnog razvoja stanica. Za sve varijante T-helpera naznačeni su citokini induktori (na strelicama koje vode do krugova koji simboliziraju stanice), faktori transkripcije (unutar krugova), receptori kemokina koji usmjeravaju migraciju (blizu linija koje se protežu od "površine stanice"), i proizvodi citokine (u pravokutnicima na koje pokazuju 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 funkcijom pomagača). Ovi prikazi prikazani su na sl. 6-8. Također daje pročišćeni prikaz funkcija ovih subpopulacija (sudjelovanje u obrani od određenih skupina patogena), kao i patoloških posljedica neuravnoteženog povećanja aktivnosti ovih stanica.

Riža. 6-8. Adaptivne subpopulacije T stanica (stanice partneri, fiziološki i patološki učinci)

γ δT-limfociti

Velika većina (99%) T-limfocita koji prolaze kroz limfopoezu u timusu su αβT stanice; manje od 1% - 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 prije αβT stanica.

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

.Svojstva prepoznavanja antigena:γδTCR su sličniji imunoglobulinima nego αβTCR; sposobne su vezati nativne antigene neovisno o klasičnim MHC molekulama – za γδT stanice nije potrebna ili uopće nije potrebna prethodna obrada APC antigena.

.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 u potpunosti shvaćeni, 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, izlučujući citokine, imaju važnu imunoregulacijsku ulogu i sposobne su se diferencirati u CTL.

NKT limfociti

T-stanice prirodne ubojice (NKT-stanice) predstavljaju posebnu subpopulaciju limfocita, zauzimajući srednji položaj između stanica urođene i adaptivne imunosti. Ove stanice imaju značajke i NK i T limfocita. NKT stanice izražavaju αβTCR i NK1.1 receptor karakterističan za NK stanice, koji pripada superobitelji glikoproteina lektina tipa C. Međutim, TCR receptor NKT stanica značajno se razlikuje od TCR receptora normalnih stanica. Kod miševa, većina NKT stanica izražava invarijantnu V domenu α-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. Kod miševa, α-lanac nepromjenjivog TCR-a pretežno je kompleksiran s Vβ8.2, a kod 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 igrati ulogu supresora.

Osim kontrole autoimunih i alergijskih reakcija, NKT stanice su uključene u imunološki nadzor, uzrokujući odbacivanje tumora uz povećanje funkcionalne aktivnosti. 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 krije mnoge znanstvene misterije.

Na sl. 6-9 sažimaju 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- limfociti - CD8αβ/CD8αα. Također su prikazani diferencijacijski transkripcijski faktori odgovorni za sve linije razvoja.

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