Educație și activare

Locul de producere a limfocitelor Măduvă osoasă. După reproducere, limfocitele sunt concentrate în glanda timus, numită timus. Aici, limfocitele suferă o serie de modificări care duc la divizarea lor în mai multe subspecii. Limfocitele T oferă o asistență neprețuită sistemului imunitar, luptă împotriva anticorpilor virali. Când apar patologii sau infecții virale, sunt activate limfocitele T, a căror funcție este activată de legăturile receptorilor IL-1 și CD-3.

Funcțiile limfocitelor T

La dobândirea uneia sau a altei boli virale, infecțioase, limfocitele T sunt aduse în acțiune activă.

Adresați-vă întrebarea medicului cu diagnostic de laborator clinic

Anna Poniaeva. A absolvit Academia Medicală Nijni Novgorod (2007-2014) și rezidențiat în diagnosticare clinică de laborator (2014-2016).

În funcție de tipul de celule virale, anumite tipuri de leucocite de tip „T” sunt incluse în lucrare. Tipul de leucocite sub litera „B” are o memorie impresionantă pentru diverși microcorpi „inamici”. Funcția leucocitelor din acest grup este de a aminti „oaspeții” infectați care au vizitat deja și de a da un semnal pentru activarea limfocitelor T.

În procesul de evoluție, o persoană a format două sisteme de imunitate - celulară și umorală. Au apărut ca mijloc de combatere a substanțelor care sunt percepute ca străine. Aceste substanțe sunt numite antigene. Ca răspuns la introducerea unui antigen în organism, în funcție de compoziția chimică, doza și forma de administrare, răspunsul imun va fi diferit: umoral sau celular. Împărțirea funcțiilor imunității în celulare și umorale este asociată cu existența limfocitelor T și B. Ambele linii de limfocite se dezvoltă din celulele stem limfatice din măduva osoasă.

limfocitele T. Imunitatea celulară. Datorită limfocitelor T, apare sistemul imunitar celular al organismului. Limfocitele T sunt formate din celule stem hematopoietice care migrează din măduva osoasă către glanda timus.

Formarea limfocitelor T este împărțită în două perioade: independentă de antigen și dependentă de antigen. Perioada independentă de antigen se încheie cu formarea limfocitelor T reactive la antigen. În timpul perioadei dependente de antigen, celula se pregătește să întâlnească antigenul și se înmulțește sub influența acestuia, rezultând formarea diferitelor tipuri de celule T. Recunoașterea antigenului are loc datorită faptului că pe membrana acestor celule există receptori care recunosc antigenele. Ca rezultat al recunoașterii, celulele se înmulțesc. Aceste celule luptă cu microorganismele purtătoare de antigen sau provoacă respingerea țesutului străin. Celulele T se deplasează în mod regulat din elementele limfoide în sânge, mediul interstițial, ceea ce crește probabilitatea întâlnirii lor cu antigenele. Există diferite subpopulații de limfocite T: T-killers (adică luptători), care distrug celulele cu un antigen; T-helper care ajută limfocitele T și B să răspundă la antigen etc.

Limfocitele T, la contactul cu antigenul, produc limfokine, care sunt substanțe biologic active. Cu ajutorul limfokinelor, limfocitele T controlează funcția altor leucocite. Au fost identificate diferite grupuri de limfokine. Ele pot atât stimula, cât și inhiba migrarea macrofagocitelor etc. Interferonul, produs de limfocitele T, inhibă sinteza acizilor nucleici și protejează celula de infecțiile virale.

limfocitele B. imunitate umorală.În timpul perioadei de antigezavisimy, limfocitele B sunt stimulate de antigen și se stabilesc în splină și ganglioni limfatici, foliculi și centre de reproducere. Aici sunt convertiți în celule plasmatice. Celulele plasmatice sintetizează anticorpi - imunoglobuline. Oamenii produc cinci clase de imunoglobuline. Limfocitele B joacă un rol activ în procesele imune de recunoaștere a antigenului. Anticorpii interacționează cu antigenele localizate la suprafața celulelor sau cu toxinele bacteriene și accelerează captarea antigenelor de către fagocite. Reacția antigen-anticorp stă la baza imunității umorale.

În timpul răspunsului imun, mecanismele imunității umorale și celulare funcționează de obicei, dar în grade diferite. Deci, la rujeola, predomină mecanismele umorale, iar la alergii de contact sau reacții de respingere, imunitatea celulară.

Un sistem imunitar care funcționează bine al unei persoane sănătoase este capabil să facă față majorității amenințărilor externe și interne. Limfocitele sunt celule sanguine care sunt primele care luptă pentru puritatea organismului. Virușii, bacteriile, ciupercile sunt preocuparea zilnică a sistemului imunitar. Și funcțiile limfocitelor nu se limitează la detectarea dușmanilor externi.

Orice celule deteriorate sau defecte ale propriilor țesuturi trebuie, de asemenea, găsite și distruse.

Funcțiile limfocitelor în sângele uman

Principalii interpreți în activitatea imunității la oameni sunt celulele sanguine incolore - leucocitele. Fiecare dintre soiurile lor își îndeplinește funcția, cel mai important din care este atribuită limfocitelor. Numărul lor față de alte leucocite din sânge depășește uneori 30%. . Funcțiile limfocitelor destul de divers și însoțesc întregul proces imunitar de la început până la sfârșit.

De fapt, limfocitele detectează orice fragmente care nu se potrivesc genetic cu corpul, dau un semnal pentru a începe o luptă cu obiecte străine, îi controlează întregul curs, participă activ la distrugerea „dușmanilor” și încheie bătălia după victorie. Ca gardian conștiincios, își amintesc de fiecare contravenient „din vedere”, ceea ce oferă corpului posibilitatea de a acționa mai rapid și mai eficient data viitoare când se întâlnesc. Astfel ființele vii manifestă o proprietate numită imunitate.

Cel mai important funcțiile limfocitelor:

1. Detectarea virusurilor, bacteriilor, altor microorganisme dăunătoare, precum și a oricăror celule din propriul corp care prezintă anomalii (vechi, deteriorate, infectate, mutante).
2. A spune sistemului imunitar despre „invazie” și tipul de antigen.
3. Distrugerea directă a microbilor patogeni, producerea de anticorpi.
4. Gestionarea întregului proces cu ajutorul unor „substanțe de semnal” speciale.
5. Reducerea fazei active a „bătăliei” și gestionarea curățeniei după bătălie.
6. Păstrarea memoriei fiecărui microorganism învins pentru recunoașterea rapidă ulterioară.

Producerea unor astfel de soldați de imunitate are loc în măduva osoasă roșie, au o structură și proprietăți diferite. Cel mai convenabil este să distingem limfocitele imune după funcțiile lor în mecanismele de apărare:

• Limfocitele B recunosc incluziunile dăunătoare și sintetizează anticorpi;
• Limfocitele T activează și inhibă procesele imune, distrug direct antigenele;
• limfocite NK îndeplini o funcție control asupra țesuturilor organismului nativ, sunt capabile să omoare celulele mutante, vechi, degenerate.

Din punct de vedere al dimensiunii, structurii, se disting limfocitele granulare mari (NK) și mici (T, B). Fiecare tip de limfocit are propriile sale caracteristici și caracteristici importante, care merită luate în considerare mai detaliat.

limfocitele B

Caracteristicile distinctive includ faptul că pentru funcționarea normală organismul are nevoie nu doar de limfocite tinere în cantități mari, ci de soldați maturi întăriți.

Maturarea și creșterea celulelor T au loc în intestine, apendice și amigdale. În aceste „tabere de antrenament”, tinerii tauri sunt specializați să efectueze trei funcții importante:

1. „Limfocite naive” - celule sanguine tinere, neactivate, nu au experiență de a întâlni substanțe străine și, prin urmare, nu au o specificitate rigidă. Ei sunt capabili să arate un răspuns limitat la mai mulți antigeni. Activați după întâlnirea cu un antigen, ele sunt trimise în splină sau în măduva osoasă pentru re-maturare și clonare rapidă de tipul lor. După maturare, celulele plasmatice cresc foarte repede din ele, producând anticorpi exclusiv pentru acest tip de agent patogen.
2. Celulele plasmatice mature, strict vorbind, nu mai sunt limfocite, ci fabrici pentru producerea de anticorpi solubili specifici. Ei trăiesc doar câteva zile, eliminându-se imediat ce amenințarea care a provocat reacția defensivă dispare. Unele dintre ele vor fi ulterior „conservate”, devenind din nou limfocite mici cu memorie antigenică.
3. Limfocitele B activate, cu asistența limfocitelor T, pot deveni depozite ale memoriei unui agent străin învins, trăiesc zeci de ani, îndeplini o funcție transmiterea de informații către „descendenții” acestora, oferind imunitate pe termen lung, accelerând răspunsul organismului la o întâlnire cu același tip de impact agresiv.

Celulele B sunt foarte specifice. Fiecare dintre ele este activat numai atunci când întâlnește un anumit tip de amenințare (o tulpină de virus, un tip de bacterie sau protozoare, o proteină, o substanță chimică). Limfocitul nu va reacționa la agenți patogeni de altă natură. Astfel, funcția principală a limfocitelor B este de a asigura imunitate umorală și producerea de anticorpi.

limfocitele T

Corpii T tineri produc, de asemenea, măduvă osoasă. Acest tip de eritrocite suferă cea mai strictă selecție pas cu pas, care respinge mai mult de 90% din celulele tinere. „Educația” și selecția apar în glanda timus (timus).

Notă!Timusul este un organ care intră în faza de cea mai mare dezvoltare între 10 și 15 ani, când masa lui poate ajunge la 40 g. După 20 de ani, începe să scadă. La vârstnici, timusul cântărește ca la sugari, nu mai mult de 13 g. Țesuturile de lucru ale glandei după 50 de ani sunt înlocuite cu țesuturi grase și conjunctive. În consecință, numărul de celule T scade, apărarea organismului slăbește.

Ca urmare a selecției care are loc în glanda timus, sunt eliminate limfocitele T care nu sunt capabile să lege niciun agent străin, precum și cele care au găsit o reacție la proteinele organismului nativ. Restul corpurilor mature sunt considerate potrivite și dispersate în tot corpul. Un număr mare de celule T circulă cu fluxul sanguin (aproximativ 70% din toate limfocitele), concentrația lor este ridicată în ganglionii limfatici, splină.

Trei tipuri de limfocite T mature părăsesc timusul:

• T-ajutoare. Ajutor executa functii Limfocite B, alți agenți imuni. Își dirijează acțiunile în contact direct sau dau ordine prin eliberarea de citokine (substanțe de semnalizare).
• T-killers. Limfocite citotoxice care distrug direct celulele defecte, infectate, tumorale, orice celule modificate. T-killers sunt, de asemenea, responsabili pentru respingerea țesuturilor străine la implantare.
• T-supresoare. A executa functie importanta monitorizarea activității limfocitelor B. Încetiniți sau opriți răspunsul imun, dacă este necesar. Datoria lor imediată este de a preveni reacțiile autoimune atunci când corpurile de protecție își confundă celulele cu cele ostile, începând să le atace.

Limfocitele T au principalele proprietăți: să regleze viteza unei reacții de protecție, durata acesteia, să servească drept participant obligatoriu la unele transformări și să ofere imunitatea celulară.

limfocitele NK

Spre deosebire de formele mici, celulele NK (limfocitele nule) sunt mai mari si contin granule formate din substante care distrug membrana unei celule infectate sau o distrug in intregime. Principiul înfrângerii incluziunilor ostile este similar cu mecanismul corespunzător în T-killers, dar este mai puternic și nu are o specificitate pronunțată.

Limfocitele NK nu trec prin procesul de maturare în sistemul limfatic, ele sunt capabile să reacționeze la orice antigen și să omoare astfel de formațiuni, în fața cărora limfocitele T sunt neputincioase. Pentru astfel de calități unice sunt numiți „natural killers”. Limfocitele NK sunt principalii luptători ai celulelor canceroase. Creșterea numărului lor, creșterea activității este unul dintre domeniile promițătoare pentru dezvoltarea oncologiei.

Interesant! Limfocitele transportă molecule mari care transportă informații genetice în tot corpul. Funcția importantă a acestor celule sanguine nu se limitează la protecție, ci se extinde la reglarea reparării, creșterii și diferențierii tisulare.

La nevoie, limfocitele nule pot actiona ca celule B sau T, fiind astfel soldatii universali ai sistemului imunitar.

În mecanismul complex al proceselor imune, limfocitele joacă un rol de conducere, de reglare. Mai mult, își desfășoară munca atât în ​​contact, cât și la distanță, producând substanțe chimice speciale. Recunoscând aceste semnale de comandă, toate verigile lanțului imunitar sunt incluse în proces într-o manieră coordonată și asigură puritatea și durabilitatea corpului uman.

agamaglobulinemie(agamaglobulinemie; a- + gama globuline + gr. haima sânge; sinonim: hipogammaglobulinemie, sindrom de deficit de anticorpi) - denumirea generală a unui grup de boli caracterizate prin absența sau o scădere bruscă a nivelului de imunoglobuline din serul sanguin;

autoantigene(auto- + antigene) - antigenele normale ale organismului, precum și antigenele care apar sub influența diverșilor factori biologici și fizico-chimici, în raport cu care se formează autoanticorpi;

reacție autoimună- răspunsul imun al organismului la autoantigene;

alergie (alergii; greacă allos altele, diferite + Ergon acțiune) - o stare de reactivitate alterată a organismului sub forma unei creșteri a sensibilității acestuia la expunerea repetată la orice substanțe sau la componente ale propriilor țesuturi; Alergia se bazează pe un răspuns imun care apare cu afectarea țesuturilor;

imunitate activă imunitatea rezultată din răspunsul imun al organismului la introducerea unui antigen;

Principalele celule care desfășoară reacții imune sunt limfocitele T și B (și derivații acestora din urmă - celulele plasmatice), macrofagele, precum și o serie de celule care interacționează cu acestea (mastocitele, eozinofilele etc.).

• Limfocite

Populația de limfocite este eterogenă din punct de vedere funcțional. Există trei tipuri principale de limfocite: limfocitele T, limfocitele B si asa-zisa zero limfocite (celule 0). Limfocitele se dezvoltă din progenitori nediferențiați de măduvă osoasă limfoidă și, la diferențiere, capătă caracteristici funcționale și morfologice (prezența markerilor, receptorilor de suprafață) detectate prin metode imunologice. Limfocitele 0 (nule) sunt lipsite de markeri de suprafață și sunt considerate ca o populație de rezervă de limfocite nediferențiate.

limfocitele T- cea mai numeroasa populatie de limfocite, constituind 70-90% din limfocitele sanguine. Se diferențiază în glanda timus - timus (de unde și numele lor), intră în sânge și limfă și populează zonele T în organele periferice ale sistemului imunitar - ganglionii limfatici (partea profundă a substanței corticale), splina (tecile periarteriale ale limfoidului). noduli), în foliculi unici și multipli ai diferitelor organe, în care se formează imunocitele T (efectoare) și celulele cu memorie T sub influența antigenelor. Limfocitele T sunt caracterizate prin prezența pe plasmalema a unor receptori speciali care pot recunoaște și lega în mod specific antigenele. Acești receptori sunt produse ale genelor de răspuns imun. Limfocitele T furnizează celular imunitate, participă la reglarea imunității umorale, efectuează producția de citokine sub acțiunea antigenelor.

În populația de limfocite T se disting mai multe grupuri funcționale de celule: limfocite citotoxice (Tc) sau T-killers(TK), T-ajutoare(Tx), T-supresoare(Ts). TK sunt implicați în reacțiile de imunitate celulară, asigurând distrugerea (liza) celulelor străine și a propriilor celule modificate (de exemplu, celulele tumorale). Receptorii le permit să recunoască proteinele virusurilor și celulelor tumorale de pe suprafața lor. În același timp, activarea Tc (ucigași) are loc sub influența antigeni de histocompatibilitate pe suprafata celulelor straine.

În plus, limfocitele T sunt implicate în reglarea imunității umorale cu ajutorul Tx și Tc. Tx stimulează diferențierea limfocitelor B, formarea celulelor plasmatice din acestea și producerea de imunoglobuline (Ig). Tx au receptori de suprafață care se leagă de proteinele de pe plasmolema celulelor B și macrofagelor, stimulând Tx și macrofagele să prolifereze, produc interleukine (hormoni peptidici) și celulele B să producă anticorpi.

Astfel, funcția principală a Tx este recunoașterea antigenelor străine (prezentate de macrofage), secreția de interleukine care stimulează limfocitele B și alte celule să participe la răspunsurile imune.

O scădere a numărului de Tx din sânge duce la o slăbire a reacțiilor de apărare ale organismului (acești indivizi sunt mai susceptibili la infecții). S-a observat o scădere bruscă a numărului de Tx la persoanele infectate cu virusul SIDA.

Tc sunt capabili să inhibe activitatea Tx, limfocitelor B și celulelor plasmatice. Sunt implicați în reacții alergice, reacții de hipersensibilitate. Tc suprimă diferențierea limfocitelor B.

Una dintre funcțiile principale ale limfocitelor T este producerea citokine, care au efect stimulator sau inhibitor asupra celulelor implicate în răspunsul imun (factori chemotactici, factor inhibitor al macrofagelor - MIF, substanțe citotoxice nespecifice etc.).

ucigași naturali. Printre limfocitele din sânge, pe lângă Tc-ul descris mai sus, care îndeplinesc funcția de ucigași, există așa-numiții ucigași naturali (Hk, NK), care sunt, de asemenea, implicate în imunitatea celulară. Ele formează prima linie de apărare împotriva celulelor străine, acționează imediat, distrugând rapid celulele. NK în propriul lor corp distrug celulele tumorale și celulele infectate cu virusul. Tc formează o a doua linie de apărare, deoarece este nevoie de timp pentru ca acestea să se dezvolte din limfocitele T inactive, astfel încât intră în acțiune mai târziu decât Hc. NK sunt limfocite mari, cu un diametru de 12-15 microni, au nucleu lobat și granule azurofile (lizozomi) în citoplasmă.

• Dezvoltarea limfocitelor t și b

Strămoșul tuturor celulelor sistemului imunitar este celula stem hematopoietică (HSC). HSC-urile sunt localizate în perioada embrionară în sacul vitelin, ficat și splină. În perioada ulterioară a embriogenezei, ele apar în măduva osoasă și continuă să prolifereze în viața postnatală. HSC-urile din măduva osoasă produc o celulă progenitoare limfopoietică (celulă progenitoare limfoidă multipotentă) care generează două tipuri de celule: celule pre-T (progenitoare ale celulelor T) și celule pre-B (progenitoare ale celulelor B).

• Diferențierea limfocitelor T

Celulele pre-T migrează din măduva osoasă prin sânge către organul central al sistemului imunitar, glanda timus. Chiar și în perioada dezvoltării embrionare, se creează un micromediu în glanda timus, care este important pentru diferențierea limfocitelor T. În formarea micromediului, un rol special este atribuit celulelor reticuloepiteliale ale acestei glande, care sunt capabile să producă o serie de substanțe biologic active. Celulele pre-T care migrează spre timus dobândesc capacitatea de a răspunde la stimulii de micromediu. Celulele pre-T din timus proliferează, se transformă în limfocite T purtând antigene membranare caracteristice (CD4+, CD8+). Limfocitele T generează și „livrează” în circulația sanguină și zonele dependente de timus ale organelor limfoide periferice a 3 tipuri de limfocite: Tc, Tx și Tc. Limfocitele T „virgine” care migrează din timus (limfocitele T virgile) sunt de scurtă durată. Interacțiunea specifică cu un antigen în organele limfoide periferice inițiază procesele de proliferare și diferențiere a acestora în celule mature și cu viață lungă (celule T-efectoare și T-memory), care alcătuiesc majoritatea limfocitelor T recirculate.

Nu toate celulele migrează din glanda timus. O parte din limfocitele T moare. Există opinia că cauza morții lor este atașarea unui antigen la un receptor specific antigenului. Nu există antigene străine în timus, așa că acest mecanism poate servi la îndepărtarea limfocitelor T care pot reacționa cu structurile proprii ale corpului, adică. îndeplinește funcția de protecție împotriva reacțiilor autoimune. Moartea unor limfocite este programată genetic (apoptoză).

Antigeni de diferențiere a celulelor T. În procesul de diferențiere a limfocitelor, pe suprafața lor apar molecule membranare specifice de glicoproteine. Astfel de molecule (antigene) pot fi detectate folosind anticorpi monoclonali specifici. S-au obținut anticorpi monoclonali care reacţionează cu un singur antigen al membranei celulare. Folosind un set de anticorpi monoclonali, pot fi identificate subpopulații de limfocite. Există seturi de anticorpi pentru diferențierea antigenelor limfocitelor umane. Anticorpii formează relativ puține grupuri (sau „clusters”), fiecare dintre acestea recunoscând o singură proteină de suprafață celulară. A fost creată o nomenclatură de antigene de diferențiere a leucocitelor umane, detectate de anticorpi monoclonali. Această nomenclatură CD ( CD - cluster de diferențiere- cluster de diferenţiere) se bazează pe grupe de anticorpi monoclonali care reacţionează cu aceleaşi antigene de diferenţiere.

S-au obținut anticorpi policlonali la un număr de antigeni de diferențiere ai limfocitelor T umane. La determinarea populației totale de celule T, se pot utiliza anticorpi monoclonali cu specificități CD (CD2, CD3, CDS, CD6, CD7).

Sunt cunoscuți antigeni de diferențiere ai celulelor T, care sunt caracteristici fie pentru anumite stadii de ontogeneză, fie pentru subpopulații care diferă ca activitate funcțională. Astfel, CD1 este un marker al fazei timpurii a maturării celulelor T în timus. În timpul diferențierii timocitelor, markerii CD4 și CD8 sunt exprimați simultan pe suprafața lor. Cu toate acestea, ulterior, markerul CD4 dispare dintr-o parte a celulelor și rămâne doar pe subpopulația care a încetat să exprime antigenul CD8. Celulele CD4+ mature sunt Th. Antigenul CD8 este exprimat pe aproximativ ⅓ din celulele T periferice care se maturizează din limfocitele T CD4+/CD8+. Subpopulația de celule T CD8+ include limfocite T citotoxice și supresoare. Anticorpii la glicoproteinele CD4 și CD8 sunt utilizați pe scară largă pentru a distinge și a separa celulele T în Tx și, respectiv, Tc.

Pe lângă antigenele de diferențiere, sunt cunoscuți markeri specifici ai limfocitelor T.

Receptorii celulelor T pentru antigene sunt heterodimeri asemănători anticorpilor constând din lanțuri α și β polipeptidice. Fiecare dintre lanțuri are o lungime de 280 de aminoacizi, iar porțiunea extracelulară mare a fiecărui lanț este pliată în două domenii asemănătoare Ig: una variabilă (V) și una constantă (C). Heterodimerul asemănător anticorpului este codificat de gene care sunt asamblate din mai multe segmente de gene în timpul dezvoltării celulelor T în timus.

Există diferențiere și specializare independentă de antigen și dependentă de antigen a limfocitelor B și T.

Independent de antigen proliferarea și diferențierea sunt programate genetic pentru formarea de celule capabile să dea un anumit tip de răspuns imun atunci când întâlnesc un antigen specific datorită apariției unor „receptori” speciali pe plasmolema limfocitelor. Are loc în organele centrale ale imunității (timus, măduvă osoasă sau bursa lui Fabricius la păsări) sub influența unor factori specifici produși de celulele care formează micromediul (stroma reticulară sau celulele reticuloepiteliale din timus).

dependent de antigen proliferarea și diferențierea limfocitelor T și B apar atunci când întâlnesc antigene în organele limfoide periferice, cu formarea de celule efectoare și celule de memorie (reținând informații despre antigenul care acționează).

Limfocitele T rezultate formează un pool longevivă, limfocite recirculate și limfocite B - de scurtă durată celule.

66. Caracteristicile limfocitelor B.

Limfocitele B sunt principalele celule implicate în imunitatea umorală. La om, ele sunt formate din SCM a măduvei osoase roșii, apoi intră în sânge și apoi populează zonele B ale organelor limfoide periferice - splina, ganglionii limfatici, foliculii limfoizi ai multor organe interne. Sângele lor conține 10-30% din întreaga populație de limfocite.

Limfocitele B sunt caracterizate prin prezența receptorilor de suprafață pentru imunoglobuline (SIg sau MIg) pentru antigenele de pe plasmalemă. Fiecare celulă B conține 50.000-150.000 de molecule SIg specifice antigenului. În populația de limfocite B există celule cu diferite SIg: majoritatea (⅔) conțin IgM, un număr mai mic (⅓) conțin IgG și aproximativ 1-5% conțin IgA, IgD, IgE. În membrana plasmatică a limfocitelor B, există și receptori pentru complement (C3) și receptorii Fc.

Sub acțiunea antigenului, limfocitele B din organele limfoide periferice sunt activate, proliferează, se diferențiază în celule plasmatice, sintetizând activ anticorpi de diferite clase, care intră în sânge, limfa și lichidul tisular.

Diferențierea limfocitelor B

Precursorii celulelor B (celulele pre-B) se dezvoltă în continuare la păsări în bursa lui Fabricius (bursa), de unde provine denumirea de limfocite B, la oameni și mamifere - în măduva osoasă.

Punga de Fabricius (bursa Fabricii) - organul central al imunopoiezei la păsări, unde are loc dezvoltarea limfocitelor B, este situat în cloaca. Structura sa microscopică se caracterizează prin prezența a numeroase pliuri acoperite cu epiteliu, în care sunt localizați noduli limfoizi, delimitați de o membrană. Nodulii conțin epiteliocite și limfocite în diferite stadii de diferențiere. În timpul embriogenezei, în centrul foliculului se formează o zonă a creierului, iar la periferie (în afara membranei) se formează o zonă corticală, în care probabil migrează limfocitele din zona creierului. Datorită faptului că doar limfocitele B se formează în bursa lui Fabricius la păsări, este un obiect convenabil pentru studierea structurii și a caracteristicilor imunologice ale acestui tip de limfocite. Structura ultramicroscopică a limfocitelor B se caracterizează prin prezența unor grupuri de ribozomi sub formă de rozete în citoplasmă. Aceste celule au nuclei mai mari și cromatină mai puțin densă decât limfocitele T datorită conținutului crescut de eucromatină.

Limfocitele B diferă de alte tipuri de celule prin capacitatea lor de a sintetiza imunoglobuline. Limfocitele B mature exprimă Ig pe membrana celulară. Astfel de imunoglobuline membranare (MIg) funcționează ca receptori specifici antigenului.

Celulele pre-B sintetizează IgM citoplasmatic intracelular, dar le lipsesc receptorii de suprafață pentru imunoglobuline. Limfocitele virgil B din măduva osoasă au receptori IgM pe suprafața lor. Limfocitele B mature poartă pe suprafața lor receptori de imunoglobuline de diferite clase - IgM, IgG etc.

Limfocitele B diferențiate intră în organele limfoide periferice, unde, sub acțiunea antigenelor, se produce proliferarea și specializarea ulterioară a limfocitelor B cu formarea celulelor plasmatice și a celulelor B de memorie (VP).

În timpul dezvoltării lor, multe celule B trec de la producerea de anticorpi dintr-o clasă la producerea de anticorpi din alte clase. Acest proces se numește comutare de clasă. Toate celulele B își încep activitatea de sinteză a anticorpilor prin producerea de molecule IgM, care sunt încorporate în membrana plasmatică și servesc drept receptori de antigen. Apoi, chiar înainte de a interacționa cu antigenul, majoritatea celulelor B procedează la sinteza simultană a moleculelor IgM și IgD. Când o celulă B virgil trece de la producerea de IgM legată de membrană singură la producerea simultană de IgM și IgD legate de membrană, schimbarea se datorează probabil unei modificări în procesarea ARN.

Când sunt stimulate cu un antigen, unele dintre aceste celule devin activate și încep să secrete anticorpi IgM, care predomină în răspunsul umoral primar.

Alte celule stimulate de antigen trec la producerea de anticorpi IgG, IgE sau IgA; Celulele B de memorie poartă acești anticorpi pe suprafața lor, iar celulele B active îi secretă. Moleculele IgG, IgE și IgA sunt denumite în mod colectiv anticorpi de clasă secundară deoarece par să se formeze numai după provocarea cu antigen și predomină în răspunsurile umorale secundare.

Cu ajutorul anticorpilor monoclonali a fost posibilă identificarea anumitor antigene de diferențiere, care, chiar înainte de apariția lanțurilor µ citoplasmatice, fac posibilă atribuirea limfocitului care le poartă liniei de celule B. Astfel, antigenul CD19 este cel mai timpuriu marker care permite atribuirea unui limfocit seriei de celule B. Este prezent pe celulele pre-B din măduva osoasă, pe toate celulele B periferice.

Antigenul detectat de anticorpii monoclonali din grupa CD20 este specific pentru limfocitele B și caracterizează etapele ulterioare de diferențiere.

Pe secțiuni histologice, antigenul CD20 este detectat pe celulele B ai centrilor germinali ai nodulilor limfoizi, în substanța corticală a ganglionilor limfatici. Limfocitele B poartă, de asemenea, o serie de alți markeri (de exemplu, CD24, CD37).

67. Macrofagele joacă un rol important atât în ​​imunitatea naturală, cât și în cea dobândită a organismului. Participarea macrofagelor la imunitatea naturală se manifestă în capacitatea lor de fagocitoză și în sinteza unui număr de substanțe active - enzime digestive, componente ale sistemului complement, fagocitina, lizozim, interferon, pirogen endogen etc., care sunt principalele factori ai imunității naturale. Rolul lor în imunitatea dobândită constă în transferul pasiv al antigenului către celulele imunocompetente (limfocitele T și B), în inducerea unui răspuns specific la antigene. Macrofagele sunt, de asemenea, implicate în asigurarea homeostaziei imune prin controlul reproducerii celulelor caracterizate printr-o serie de anomalii (celule tumorale).

Pentru dezvoltarea optimă a răspunsurilor imune sub acțiunea majorității antigenelor, participarea macrofagelor este necesară atât în ​​prima fază inductivă a imunității, când stimulează limfocitele, cât și în faza finală (productivă), când participă la producerea de anticorpi și distrugerea antigenului. Antigenele fagocitate de macrofage provoacă un răspuns imun mai puternic decât cei nefagocitați de către aceștia. Blocarea macrofagelor prin introducerea unei suspensii de particule inerte (de exemplu, carcase) în corpul animalelor slăbește semnificativ răspunsul imun. Macrofagele sunt capabile să fagociteze atât antigenele solubile (de exemplu, proteine) cât și cele sub formă de particule. Antigenele corpusculare provoacă un răspuns imun mai puternic.

Unele tipuri de antigene, cum ar fi pneumococii, care conțin o componentă carbohidrată la suprafață, pot fi fagocitate numai după un proces preliminar. opsonizarea. Fagocitoza este mult facilitată dacă determinanții antigenici ai celulelor străine sunt opsonizați, adică. legat de un anticorp sau de un complex anticorp-complement. Procesul de opsonizare este asigurat de prezența receptorilor pe membrana macrofagelor care leagă o parte din molecula de anticorp (fragment Fc) sau o parte din complement (C3). Numai anticorpii din clasa IgG se pot lega direct de membrana macrofagelor la oameni atunci când sunt în combinație cu antigenul corespunzător. IgM se poate lega de membrana macrofagelor în prezența complementului. Macrofagele sunt capabile să „recunoaște” antigenele solubile, cum ar fi hemoglobina.

În mecanismul recunoașterii antigenului, două etape sunt strâns legate între ele. Primul pas este fagocitoza și digestia antigenului. În a doua etapă, fagolizozomii macrofagilor acumulează polipeptide, antigene solubile (albumine serice) și antigene bacteriene corpusculare. Mai multe antigene introduse pot fi găsite în aceiași fagolizozomi. Studiul imunogenității diferitelor fracții subcelulare a relevat că cea mai activă formare de anticorpi este cauzată de introducerea lizozomilor în organism. Antigenul se găsește și în membranele celulare. Majoritatea materialului antigen procesat secretat de macrofage are un efect stimulator asupra proliferării și diferențierii clonelor de limfocite T și B. O cantitate mică de material antigenic poate fi stocată în macrofage pentru o perioadă lungă de timp sub formă de compuși chimici constând din cel puțin 5 peptide (eventual în legătură cu ARN).

În zonele B ale ganglionilor limfatici și ale splinei, există macrofage specializate (celule dendritice), pe suprafața a numeroase procese dintre care sunt stocate mulți antigeni care intră în organism și sunt transmise clonelor corespunzătoare de limfocite B. În zonele T ale foliculilor limfatici sunt localizate celule interdigitante care afectează diferențierea clonelor de limfocite T.

Astfel, macrofagele sunt direct implicate în interacțiunea de cooperare a celulelor (limfocite T și B) în răspunsurile imune ale organismului.

Sarcina principală a limfocitelor T este recunoașterea auto-antigenelor străine sau modificate ca parte a unui complex cu molecule MHC. Dacă pe suprafața celulelor lor sunt prezentate molecule străine sau modificate, limfocitul T începe distrugerea acestora.

Spre deosebire de limfocitele B, limfocitele T nu produc forme solubile de molecule de recunoaștere a antigenului. Mai mult, majoritatea limfocitelor T sunt incapabile să recunoască și să lege antigenele solubile.

Pentru ca un limfocit T să „își îndrepte atenția către un antigen”, alte celule trebuie cumva să „trece” antigenul prin el însuși și să-l expună pe membrana sa în combinație cu MHC-I sau MHC-II. Acesta este fenomenul de prezentare a antigenului la limfocitul T. Recunoașterea unui astfel de complex de către un limfocit T este recunoașterea dublă sau restricția MHC a limfocitelor T.

RECEPTORUL T-LIMFOCITLOR RECUNOSCĂTOR DE ANTIGEN

Receptorii care recunosc antigenul celulelor T - TCR constau din lanțuri aparținând superfamiliei imunoglobulinelor (vezi Fig. 5-1). Locul de recunoaștere a antigenului al TCR care iese deasupra suprafeței celulei este un heterodimer, adică constă din două lanțuri polipeptidice diferite. Sunt cunoscute două variante de TCR, denumite αβTCR și γδTCR. Aceste variante diferă în compoziția lanțurilor polipeptidice ale situsului de recunoaștere a antigenului. Fiecare limfocit T exprimă doar 1 variantă a receptorului. Celulele αβT au fost descoperite mai devreme și studiate mai detaliat decât limfocitele γδT. În această privință, structura receptorului de recunoaștere a antigenului al limfocitelor T este mai convenabilă de descris folosind exemplul de αβTCR. Complexul TCR localizat transmembranar este format din 8 polipeptide

Orez. 6-1. Diagrama receptorului celulelor T și a moleculelor înrudite

lanțuri (un heterodimer al lanțurilor α și β ale TCR-ului însuși, două lanțuri ζ auxiliare, precum și un heterodimer al lanțurilor ε/δ- și ε/γ ale moleculei CD3) (Fig. 6-1).

. Lanțuri transmembranareα și β TCR. Acestea sunt 2 lanțuri polipeptidice de aproximativ aceeași dimensiune -α (greutate moleculară 40-60 kDa, glicoproteină acidă) șiβ (greutate moleculară 40-50 kDa, glicoproteină neutră sau bazică). Fiecare dintre aceste lanțuri conține 2 domenii glicozilate în partea extracelulară a receptorului, o parte transmembranară hidrofobă (încărcată pozitiv datorită resturilor de lizină și arginină) și o regiune citoplasmatică scurtă (din 5-12 resturi de aminoacizi). Părțile extracelulare ale ambelor lanțuri sunt legate printr-o singură legătură disulfurică.

- Regiunea V. Domeniile extracelulare (distale) exterioare ale ambelor lanțuri au o compoziție variabilă de aminoacizi. Ele sunt omoloage regiunii V a moleculelor de imunoglobuline și constituie regiunea V a TCR. Regiunile V ale lanțurilor α și β sunt cele care se leagă la complexul MHC-peptidă.

-Regiunea C. Domeniile proximale ale ambelor lanțuri sunt omoloage regiunilor constante ale imunoglobulinelor; acestea sunt regiunile C ale TCR.

O regiune citoplasmatică scurtă (atât lanțurile α cât și β) nu poate asigura în mod independent transmisia semnalului în celulă. Pentru aceasta, servesc 6 lanțuri polipeptidice suplimentare: γ, δ, 2ε și 2ζ.

.complex CD3. lanţuriγ, δ, ε formează heterodimeri între ele.γε și δε (denumit în mod colectiv complexul CD3). Acest complex este necesar pentru exprimareα- și lanțurile β, stabilizarea lor și transmiterea semnalului în celulă. Acest complex constă dintr-un extracelular, transmembranar (încărcat negativ și, prin urmare, asociat electrostatic cu regiuni transmembranareα- și lanțuri β) și părți citoplasmatice. Este important să nu confundați lanțurile complexului CD3 cuγ lanțurile 5 ale dimerului TCR.

.ζ -Lanţuri legate între ele printr-o punte disulfurică. Majoritatea acestor lanțuri sunt localizate în citoplasmă. Lanțurile ζ conduc semnalul în interiorul celulei.

.secvențe ITAM. Regiunile citoplasmatice ale lanțurilor polipeptidiceγ, δ, ε și ζ conțin 10 secvențe ITAM (1 secvență în fiecareγ-, ε- și lanțuri δ și 3 - în fiecare lanț ζ), interacționând cu Fyn - tirozin kinaza citosolică, a cărei activare inițiază declanșarea reacțiilor biochimice pentru a conduce semnalul (vezi Fig. 6-1).

Legarea antigenului implică forțe ionice, hidrogen, van der Waals și hidrofobe; conformaţia receptorului în acest caz se modifică semnificativ. Teoretic, fiecare TCR este capabil să lege aproximativ 105 antigene diferiți, nu numai înrudiți ca structură (reacție încrucișată), dar și nu omologi ca structură. Cu toate acestea, în realitate, polispecificitatea TCR este limitată la recunoașterea doar a câtorva peptide antigenice similare structural. Baza structurală a acestui fenomen este caracteristica recunoașterii TCR simultane a complexului MHC-peptidă.

Molecule coreceptoare CD4 și CD8

În plus față de TCR în sine, fiecare limfocit T matur exprimă una dintre așa-numitele molecule co-receptoare, CD4 sau CD8, care interacționează și cu moleculele MHC pe APC-uri sau celulele țintă. Fiecare dintre ele are asociată o regiune citoplasmatică

cu tirozin kinaza Lck și probabil contribuie la transmiterea semnalului în celulă în timpul recunoașterii antigenului.

.CD4(domeniul β2) al moleculei MHC-II (aparține superfamiliei imunoglobulinelor, vezi Fig. 5-1, b). CD4 are o greutate moleculară de 55 kDa și 4 domenii în porțiunea extracelulară. Când un limfocit T este activat, o moleculă TCR este „servită” de 2 molecule CD4: probabil, are loc dimerizarea moleculelor CD4.

.CD8 asociat cu partea invariantă(domeniul α3) al moleculei MHC-I (aparține superfamiliei imunoglobulinelor, vezi Fig. 5-1, a). CD8 - heterodimer de catenăα și β, legate printr-o legătură disulfurică. În unele cazuri, se găsește un homodimer cu lanț α cu două catene care poate interacționa și cu MHC-I. În partea extracelulară, fiecare dintre lanțuri are un domeniu asemănător imunoglobulinei.

genele receptorilor celulelor T

Genele Lanțurile α-, β-, γ- și δ (Fig. 6-2, vezi și Fig. 5-4) sunt omoloage genelor de imunoglobuline și suferă recombinare ADN-ului în timpul diferențierii limfocitelor T, ceea ce asigură teoretic generarea de aproximativ 10 16 -10 18 variante ale receptorilor de legare a antigenului (în realitate, această diversitate este limitată de numărul de limfocite din organism la 109).

.Genele lanțului α au ~ 54 de segmente V, 61 de segmente J și 1 segment C.

.Genele lanțului β conțin ~ 65 de segmente V, 2 segmente D, 13 segmente J și 2 segmente C.

.gene cu lanț δ. Între segmentele V și J ale lanțului α se află genele pentru segmentele D-(3), J-(4) și C-(1) ale lanțului δγ δTCR. Segmentele V ale lanțului δ sunt „intercalate” printre segmentele V ale lanțului α.

.genele lanțului y γ δTCR-urile au 2 segmente C, 3 segmente J înaintea primului segment C și 2 segmente J înaintea celui de-al doilea segment C, 15 segmente V.

Rearanjarea genelor

.Recombinarea ADN-ului are loc atunci când segmentele V, D și J se combină și este catalizată de același complex de recombinaze ca în timpul diferențierii limfocitelor B.

.După rearanjarea VJ în ​​genele lanțului α și VDJ în genele lanțului β, precum și după adăugarea de nucleotide N și P necodate la ADN

Orez. 6-2. Genele lanțurilor α și β ale receptorului de recunoaștere a antigenului al limfocitelor T umane

ARN-ul este transcris. Asocierea cu segmentul C și îndepărtarea segmentelor J suplimentare (neutilizate) au loc în timpul îmbinării transcriptului primar.

.Genele lanțului α se pot rearanja în mod repetat atunci când genele lanțului β sunt deja rearanjate și exprimate corespunzător. De aceea, există o anumită posibilitate ca o celulă să poată transporta mai mult de o variantă TCR.

.Genele TCR nu suferă hipermutageneză somatică.

TRANSMITEREA UNUI SEMNAL DE LA RECEPTORII DE RECUNOAȘTERE A ANTIGENULUI LIMFOCITELOR

TCR și BCR au o serie de modele comune de înregistrare și transmitere a semnalelor de activare în celulă (vezi Fig. 5-11).

. Gruparea receptorilor. Pentru a activa un limfocit, este necesară gruparea receptorilor și co-receptorilor care recunosc antigenul, de exemplu. „reticulare” a mai multor receptori cu un antigen.

. Tirozin kinaze. Procesele de fosforilare/defosforilare a proteinelor la reziduul de tirozină sub acțiunea tirozin kinazelor și tirozin fosfatazelor joacă un rol semnificativ în transmiterea semnalului,

conducând la activarea sau inactivarea acestor proteine. Aceste procese sunt ușor reversibile și „conveniente” pentru răspunsuri celulare rapide și flexibile la semnalele externe.

. Src kinaze. Secvențele ITAM bogate în tirozină ale regiunilor citoplasmatice ale imunoreceptorilor sunt fosforilate sub acțiunea tirozin kinazelor non-receptoare (citoplasmatice) din familia Src (Fyn, Blk, Lyn în limfocitele B, Lck și Fyn în limfocitele T).

. ZAP-70 kinaze(în limfocitele T) sau Syk(în limfocitele B), legându-se la secvențele ITAM fosforilate, acestea sunt activate și încep să fosforileze proteinele adaptoare: LAT (Liner pentru activarea celulelor T)(ZAP-70 kinază), SLP-76 (ZAP-70 kinază) sau SLP-65 (Syk kinază).

. Proteinele adaptoare sunt recrutate fosfoinozitid-3-kinaza(PI3K). Această kinază activează la rândul său serină/treonin protein kinaza Akt, determinând o creștere a biosintezei proteinelor, care promovează creșterea accelerată a celulelor.

. Fosfolipaza Cγ (vezi Fig. 4-8). Kinazele din familia Tec (Btk - în limfocitele B, Itk - în limfocitele T) leagă proteinele adaptoare și activează fosfolipaza Cy (PLCγ). ).

PLCγ scindează membrana celulară fosfatidilinozitol difosfat (PIP 2) în inozitol-1,4,5-trifosfat (IP 3) și diacilglicerol

(DAG).

DAG rămâne în membrană și activează protein kinaza C (PKC), o serină/treonin kinază care activează factorul de transcripție „vechi” evolutiv NFκB.

IP 3 se leagă de receptorul său din reticulul endoplasmatic și eliberează ioni de calciu din depozit în citosol.

Calciul liber activează proteinele care leagă calciul - calmodulina, care reglează activitatea unui număr de alte proteine, și calcineurina, care defosforilează și, prin urmare, activează factorul nuclear al limfocitelor T activate NFAT (Factor nuclear al celulelor T activate).

. Ras și alte proteine ​​G miciîntr-o stare inactivă, ele sunt asociate cu GDP, dar proteinele adaptoare le înlocuiesc pe acestea din urmă cu GTP, care traduce Ras într-o stare activă.

Ras are propria sa activitate GTPază și desprinde rapid al treilea fosfat, revenind astfel la o stare inactivă (auto-inactivare).

În starea de activare pe termen scurt, Ras are timp să activeze următoarea cascadă de kinaze numită MAPK (Protein Kinaza activată cu mitogen), care în cele din urmă activează factorul de transcripție AP-1 în nucleul celular. Pe fig. 6-3 reprezintă schematic principalele căi de semnalizare cu TCR. Semnalul de activare este pornit atunci când TCR se leagă la un ligand (un complex MHC-peptidă) cu participarea unui co-receptor (CD4 sau CD8) și a unei molecule costimulatoare CD28. Aceasta duce la activarea kinazelor Fyn și Lck. Regiunile ITAM din părțile citoplasmatice ale lanțurilor polipeptidice CD3 sunt marcate cu roșu. Este prezentat rolul Src-kinazelor asociate cu receptorul în fosforilarea proteinelor, atât a receptorului, cât și a semnalului. Se atrage atenția asupra gamei extrem de largă de efecte ale kinazei Lck asociate cu coreceptori; rolul kinazei Fyn a fost stabilit cu mai puţină certitudine (reflectat în caracterul discontinuu al liniilor).

Orez. 6-3. Sursele și direcția declanșării semnalelor de activare în timpul stimulării limfocitelor T. Denumiri: ZAP-70 (ζ -protein kinaza asociată, ei spun masa 70 kDa) - protein kinaza p70 asociată cu lanțul ζ; PLCγ (Fosfolipaza Cγ ) - fosfolipaza C, izoforma γ; PI3K (Fosfatidil Inozitol 3-kinaza)- fosfatidilinozitol 3-kinaza; Lck, Fyn-tirozin kinaze; LAT, Grb, SLP, GADD, Vav - proteine ​​adaptoare

Tirozin kinaza ZAP-70 joacă un rol cheie în medierea dintre kinazele receptorului și moleculele adaptoare și enzime. Activează (prin fosforilare) moleculele adaptoare SLP-76 și LAT, iar acesta din urmă transmite un semnal de activare altor proteine ​​adaptoare GADD, GRB și activează γ-izoforma fosfolipazei C (PLCy). Până în această etapă, doar factorii asociați cu membrana celulară sunt implicați în transducția semnalului. O contribuție importantă la activarea căilor de semnalizare este adusă de molecula costimulatoare CD28, care își realizează acțiunea prin lipidkinaza asociată PI3K. (Fosfatidil Inozitol 3-kinaza).Ținta principală a kinazei PI3K este factorul Vav asociat cu citoscheletul.

Ca urmare a formării semnalului și transmiterii acestuia de la receptorul celulelor T la nucleu, se formează 3 factori de transcripție - NFAT, AP-1 și NF-kB, care induc expresia genelor care controlează procesul de activare a limfocitelor T. (Fig. 6-4). Formarea NFAT duce la o cale de semnalizare care este independentă de costimulare, care este activată datorită activării fosfolipazei C și este realizată cu participarea ionilor.

Orez. 6-4. Schema căilor de semnalizare în timpul activării celulelor T. NFAT (Factor nuclear al celulelor T activate), AP-1 (proteina de activare-1), NF-kB (Factor nuclear dela -gena celulelor B)- factori de transcripție

Ca2+. Această cale determină activarea calcineurinei, care, având activitate de fosfatază, defosforilează factorul citosolic NFAT-P. Datorită acestui fapt, NFAT-P dobândește capacitatea de a migra în nucleu și de a se lega de promotorii genelor de activare. Factorul AP-1 se formează ca heterodimer al proteinelor c-Fos și c-Jun, a căror formare este indusă datorită activării genelor corespunzătoare sub influența factorilor rezultați din implementarea celor trei componente ale cascadei MAP. . Aceste căi sunt activate de proteinele scurte de legare a GTP Ras și Rac. O contribuție semnificativă la implementarea cascadei MAP este adusă de semnalele care depind de costimularea prin molecula CD28. Un al treilea factor de transcripție, NF-kB, este cunoscut a fi factorul de transcripție major al celulelor imune înnăscute. Este activat prin scindarea subunității de blocare a IkB de către kinaza IKK, care este activată în celulele T în timpul transducției semnalului dependent de izoforme de protein kinaza C (PKC9). Principala contribuție la activarea acestei căi de semnalizare este adusă de semnalele costimulatoare de la CD28. Factorii de transcripție formați, după ce au contactat regiunile promotoare ale genelor, induc expresia acestora. Expresia genelor este deosebit de importantă pentru etapele inițiale ale răspunsului celulelor T la stimulare. IL2și IL2R, care determină producerea factorului de creștere al celulelor T IL-2 și exprimarea receptorului său de mare afinitate pe limfocitele T. Ca rezultat, IL-2 acționează ca un factor de creștere autocrin, care determină expansiunea proliferativă a clonelor de celule T implicate în reacția la antigen.

DIFERENȚIAREA LIMFOCITELOR T

Identificarea etapelor de dezvoltare a limfocitelor T se bazează pe starea genelor receptorului V și a expresiei TCR, precum și a co-receptorilor și a altor molecule membranare. Schema de diferențiere a limfocitelor T (Fig. 6-5) este similară cu schema de mai sus pentru dezvoltarea limfocitelor B (vezi Fig. 5-13). Sunt prezentate caracteristicile cheie ale fenotipului și factorilor de creștere ai celulelor T în curs de dezvoltare. Denumirile acceptate ale etapelor de dezvoltare a celulelor T sunt determinate de expresia coreceptorilor: DN (din dublu negativ, CD4CD8) - dublu negativ, DP (de la dublu pozitiv, CD4 + CD8 +) - dublu pozitiv, SP (de la unic pozitiv, CD4 + CD8 - și CD4CD8 +) - unic pozitiv. Împărțirea DNtimocitelor în stadiile DN1, DN2, DN3 și DN4 se bazează pe natura

Orez. 6-5. Dezvoltarea limfocitelor T

expresia moleculelor CD44 și CD25. Alte simboluri: SCF (de la Factorul de celule stem- factor de celule stem, lo (scăzut; marcaj index) - nivel scăzut de expresie. Etape de rearanjare: D-J - etapa preliminară, conectarea segmentelor D și J (numai în genele lanțurilor β și δ ale TCR, vezi Fig. 6-2), V-DJ - etapa finală, conectarea genei V a liniei germinale cu segmentul DJ combinat .

.Timocitele se diferențiază de o celulă progenitoare comună care, în afara timusului, exprimă markeri de membrană precum CD7, CD2, CD34 și forma citoplasmatică a CD3.

.Celulele progenitoare angajate în diferențierea în limfocitele T migrează din măduva osoasă în zona subcapsulară a cortexului timusului, unde proliferează încet timp de aproximativ o săptămână. Pe timocite apar noi molecule de membrană CD44 și CD25.

.Apoi celulele se deplasează adânc în cortexul timusului, moleculele CD44 și CD25 dispar din membrana lor. În această etapă, rearanjarea genelor β-, γ- și lanțuri 5 ale TCR. Dacă geneleγ- și lanțurile δ sunt productive, adică. fără frameshift, rearanjați mai devreme decât genele lanțului β, apoi limfocitul se diferențiază în continuare caγ δT. În caz contrar, lanțul β este exprimat pe membrană în complex cu pTα (un lanț surogat invariant care înlocuiește lanțul α real în acest stadiu) și CD3. Serveste

un semnal pentru a opri rearanjarea genelor lanțurilor γ și δ. Celulele încep să prolifereze și să exprime atât CD4 cât și CD8 - dublu pozitiv timocite. În același timp, se acumulează o masă de celule cu lanț β deja pregătit, dar cu gene lanț α încă nearanjate, ceea ce contribuie la diversitatea heterodimerilor αβ.

.În următoarea etapă, celulele încetează să se divizeze și încep să rearanjeze genele Vα de mai multe ori în decurs de 3-4 zile. Rearanjarea genelor lanțului α duce la ștergerea ireversibilă a locului δ situat între segmentele genelor lanțului α.

.TCR este exprimat cu fiecare nouă versiune a lanțului α și selecția (selecția) timocitelor în funcție de puterea de legare la complexul MHC-peptid de pe membranele celulelor epiteliale timice.

Selecție pozitivă: timocitele care nu se leagă la niciunul dintre complexele MHC-peptide disponibile mor. Ca rezultat al selecției pozitive, aproximativ 90% dintre timocite mor în timus.

Selecția negativă elimină clonele de timocite care leagă complexele MHC-peptidă cu o afinitate prea mare. Selecția negativă elimină 10 până la 70% din celulele selectate pozitiv.

Timocitele care au legat oricare dintre complexele MHC-peptidă cu cel corect, adică. medie ca putere, afinitate, primesc un semnal pentru supraviețuire și continuă diferențierea.

.Pentru scurt timp, ambele molecule coreceptoare dispar din membrana timocitelor, apoi se exprimă una dintre ele: timocitele care recunosc peptida în complex cu MHC-I exprimă coreceptorul CD8, iar cu MHC-II, coreceptorul CD4. În consecință, două tipuri de limfocite T intră la periferie (într-un raport de aproximativ 2:1): CD8 + și CD4 +, ale căror funcții în răspunsurile imune viitoare sunt diferite.

-celule T CD8+ joacă rolul de limfocite T citotoxice (CTL) - recunosc și ucid direct celulele modificate de virus, tumoră și alte celule „alterate” (Fig. 6-6).

-celule T CD4 +. Specializarea funcțională a limfocitelor T CD4 + este mai diversă. O parte semnificativă a limfocitelor T CD4 + în timpul dezvoltării răspunsului imun devine ajutoare T (ajutoare) care interacționează cu limfocitele B, limfocitele T și alte celule în timpul

Orez. 6-6. Mecanismul de acțiune al limfocitelor T citotoxice asupra celulei țintă. În T-killer, ca răspuns la o creștere a concentrației de Ca 2+, granulele cu perforină (ovale violete) și granzime (cercuri galbene) fuzionează cu membrana celulară. Perforina eliberată este încorporată în membrana celulei țintă, urmată de formarea de pori permeabili la granzime, apă și ioni. Ca rezultat, celula țintă este lizată

contact direct sau prin factori solubili (citokine). În anumite cazuri, pot dezvolta CD4 + CTL: în special, astfel de limfocite T se găsesc în cantități semnificative în pielea pacienților cu sindrom Lyell.

Subpopulații de T-helper

De la sfârșitul anilor 80 ai secolului XX, se obișnuiește izolarea a 2 subpopulații de T-helper (în funcție de ce set de citokine produc) - Th1 și Th2. În ultimii ani, spectrul subpopulațiilor de celule T CD4+ a continuat să se extindă. Au fost găsite subpopulații precum Th17, T-regulatori, Tr1, Th3, Tfh etc.

Subpopulații majore de celule T CD4+:

. Th0- Limfocitele T CD4 + în stadiile incipiente ale dezvoltării răspunsului imun, produc doar IL-2 (mitogen pentru toate limfocitele).

.Th1- o subpopulație diferențiată de limfocite T CD4 +, specializată în producerea de IFN y, TNF p şi IL-2. Această subpopulație reglează multe răspunsuri imune celulare, inclusiv hipersensibilitatea de tip întârziat (DTH) și activarea CTL. În plus, Th1 stimulează producția de anticorpi IgG opsonizanți de către limfocitele B, care declanșează cascada de activare a complementului. Dezvoltarea inflamației excesive cu leziuni tisulare ulterioare este direct legată de activitatea subpopulației Th1.

.Th2- o subpopulație diferențiată de limfocite T CD4 +, specializată în producerea de IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 și IL-13. Această subpopulație este implicată în activarea limfocitelor B și contribuie la secreția de cantități mari de anticorpi de diferite clase, în special IgE. În plus, subpopulația Th2 este implicată în activarea eozinofilelor și dezvoltarea reacțiilor alergice.

.Th17- o subpopulație de limfocite T CD4 +, specializată în formarea IL-17. Aceste celule efectuează protecție antifungică și antimicrobiană a barierelor epiteliale și mucoase și joacă, de asemenea, un rol cheie în patologia bolilor autoimune.

.T-regulatoare- limfocite T CD4 + care suprimă activitatea altor celule ale sistemului imunitar prin secreția de citokine imunosupresoare - IL-10 (un inhibitor al activității macrofagelor și celulelor Th1) și TGFβ - un inhibitor al proliferării limfocitelor. Efectul inhibitor poate fi realizat și prin interacțiune intercelulară directă, deoarece membrana unor regulatori T exprimă inductori ai apoptozei limfocitelor activate și „epuizate” - FasL (Fas-ligand). Există mai multe populații de limfocite T reglatoare CD4 +: naturale (Treg), care se maturizează în timus (CD4 + CD25 + , care exprimă factorul de transcripție Foxp3) și induse - localizate în principal în membranele mucoase ale tractului digestiv și trecute la formarea TGFβ (Th3) sau IL-10 (Tr1). Funcționarea normală a regulatorilor T este necesară pentru a menține homeostazia sistemului imunitar și pentru a preveni dezvoltarea bolilor autoimune.

.Populații suplimentare de ajutor. Recent, a existat o descriere a populațiilor mereu noi de limfocite T CD4 +, clasa

clasificate după tipul de citokină pe care o produc predominant. Deci, după cum s-a dovedit, una dintre cele mai importante populații este Tfh (din engleză. ajutor folicular- ajutor folicular). Această populație de limfocite T CD4+ este localizată predominant în foliculii limfoizi și acționează ca un ajutor pentru limfocitele B prin producerea de IL-21, determinând maturarea și diferențierea terminală a acestora în celule plasmatice. Pe lângă IL-21, Tfh poate produce și IL-6 și IL-10, care sunt necesare pentru diferențierea limfocitelor B. Încălcarea funcțiilor acestei populații duce la dezvoltarea bolilor autoimune sau a imunodeficiențelor. O altă populație „nouă” este Th9 - producătorii de IL-9. Aparent, acestea sunt Th2 care au trecut la secreția de IL-9, care este capabilă să provoace proliferarea celulelor T-helper în absența stimulării antigenice, precum și să sporească secreția de IgM, IgG și IgE de către B. -limfocite.

Principalele subpopulații de T-helper sunt prezentate în fig. 6-7. Figura rezumă înțelegerea actuală a subpopulațiilor adaptive ale celulelor T CD4+, adică subpopulatii formate -

Orez. 6-7. Subpopulații adaptive de celule T CD4+ (citokine, factori de diferențiere, receptori de chemokine)

în timpul răspunsului imun, și nu în timpul dezvoltării naturale a celulelor. Pentru toate soiurile de T-helper, sunt indicate citokine inductoare (pe săgețile care duc la cercurile care simbolizează celule), factori de transcripție (în interiorul cercurilor), receptori de chemokine care direcționează migrația (în apropierea liniilor care se extind de la „suprafața celulei”), și a produs citokine (în dreptunghiurile indicate de săgețile care se extind din cercuri).

Extinderea familiei de subpopulații adaptative de celule T CD4 + a necesitat o soluție la întrebarea privind natura celulelor cu care aceste subpopulații interacționează (cărora le oferă „ajutor” în conformitate cu funcția lor de ajutoare). Aceste reprezentări sunt reflectate în fig. 6-8. De asemenea, oferă o imagine rafinată a funcțiilor acestor subpopulații (participarea la apărare împotriva anumitor grupuri de agenți patogeni), precum și a consecințelor patologice ale unei creșteri dezechilibrate a activității acestor celule.

Orez. 6-8. Subpopulații adaptive de celule T (celule partenere, efecte fiziologice și patologice)

γ limfocitele δT

Marea majoritate (99%) a limfocitelor T supuse limfopoiezei în timus sunt celule αβT; mai puțin de 1% - celule γδT. Acestea din urmă sunt diferențiate mai ales în afara timusului, în primul rând în mucoasele tractului digestiv. În piele, plămâni, tractul digestiv și reproductiv, aceștia sunt subpopulația dominantă de limfocite intraepiteliale. Dintre toate limfocitele T din organism, celulele γδT constituie de la 10 la 50%. În embriogeneză, celulele γδT apar înaintea celulelor αβT.

.γδ Celulele T nu exprimă CD4. Molecula CD8 este exprimată pe o parte a celulelor γδT, dar nu ca un heterodimer ap, ca pe celulele CD8 + apT, ci ca un homodimer a două lanțuri a.

.Proprietăți de recunoaștere a antigenului:γδTCR-urile sunt mai asemănătoare cu imunoglobulinele decât αβTCR-urile; sunt capabili să lege antigenele native independent de moleculele MHC clasice - pentru celulele γδT, nu este necesar sau nu necesită deloc preprocesarea antigenului APC.

.Diversitateγδ TCR mai puțin decât αβTCR sau imunoglobuline, deși, în general, celulele γδT sunt capabile să recunoască o gamă largă de antigene (în principal antigene fosfolipide ale micobacteriilor, carbohidrați, proteine ​​de șoc termic).

.Funcțiiγδ celulele T nu sunt încă pe deplin înțelese, deși opinia predominantă este că acestea servesc ca una dintre componentele de legătură dintre imunitatea înnăscută și dobândită. Celulele γδT sunt una dintre primele bariere în calea agenților patogeni. În plus, aceste celule, prin secretarea de citokine, joacă un rol imunoregulator important și sunt capabile să se diferențieze în CTL.

limfocite NKT

Celulele T natural killer (celulele NKT) reprezintă o subpopulație specială de limfocite, ocupând o poziție intermediară între celulele imunității înnăscute și adaptive. Aceste celule au caracteristici atât ale limfocitelor NK, cât și ale limfocitelor T. Celulele NKT exprimă αβTCR și receptorul NK1.1 caracteristic celulelor NK, care aparține superfamiliei glicoproteinelor lectinei de tip C. Cu toate acestea, receptorul TCR al celulelor NKT diferă semnificativ de receptorul TCR al celulelor normale. La șoareci, majoritatea celulelor NKT exprimă un domeniu V invariant al lanțului α constând din

segmentele Vα14-Jα18, uneori denumite Jα281. La om, domeniul V lanțului α este format din segmente Vα24-JαQ. La șoareci, lanțul α al TCR invariant este complexat predominant cu Vβ8.2, la om, cu Vβ11. Datorită caracteristicilor structurale ale lanțurilor TCR, celulele NKT sunt numite invariante - iTCR. Dezvoltarea celulelor NKT depinde de molecula CD1d, care este similară cu moleculele MHC-I. Spre deosebire de moleculele MHC-I clasice care prezintă peptide celulelor T, CD1d prezintă doar glicolipide celulelor T. Deși se crede că ficatul este locul dezvoltării celulelor NKT, există dovezi puternice pentru rolul timusului în dezvoltarea lor. Celulele NKT joacă un rol important în reglarea imunității. La șoareci și oameni cu diferite procese autoimune, activitatea funcțională a celulelor NKT este grav afectată. Nu există o imagine completă a semnificației unor astfel de tulburări în patogeneza proceselor autoimune. În unele procese autoimune, celulele NKT pot juca un rol supresor.

Pe lângă controlul reacțiilor autoimune și alergice, celulele NKT sunt implicate în supravegherea imună, provocând respingerea tumorii cu o creștere a activității funcționale. Rolul lor în protecția antimicrobiană este mare, mai ales în stadiile incipiente ale dezvoltării procesului infecțios. Celulele NKT sunt implicate în diferite procese infecțioase inflamatorii, în special în leziunile hepatice virale. În general, celulele NKT sunt o populație multifuncțională de limfocite care dețin încă multe mistere științifice.

Pe fig. 6-9 rezumă datele despre diferențierea limfocitelor T în subpopulații funcționale. Sunt prezentate mai multe niveluri de bifurcație: γ δT/ αβT, apoi pentru celulele αβT - NKT/ alte limfocite T, pentru acestea din urmă - CD4 + /CD8 + , pentru celulele T CD4 + - Th/Treg, pentru CD8 + T- limfocite - CD8αβ/CD8αα. Sunt prezentați și factorii de transcripție de diferențiere responsabili pentru toate liniile de dezvoltare.

Orez. 6-9. Subpopulații naturale de limfocite T și factorii lor de diferențiere