Vzdelávanie a aktivizácia

Miesto produkcie lymfocytov - Kostná dreň. Po rozmnožení sa lymfocyty sústreďujú v týmusovej žľaze, nazývanej týmus. Tu lymfocyty prechádzajú radom zmien, čo vedie k ich rozdeleniu do niekoľkých podtypov. T lymfocyty poskytujú neoceniteľnú pomoc imunitnému systému bojom proti vírusovým protilátkam. Keď sa objavia akékoľvek patológie alebo vírusové infekcie, aktivujú sa T-lymfocyty, ktorých funkcia je aktivovaná prostredníctvom spojenia receptorov IL-1 a CD-3.

Funkcie T lymfocytov

Pri získaní konkrétneho vírusového alebo infekčného ochorenia sa aktivujú T-lymfocyty.

Opýtajte sa svojho lekára na klinickú laboratórnu diagnostiku

Anna Poniaeva. Vyštudovala Lekársku akadémiu v Nižnom Novgorode (2007 – 2014) a stáž v klinickej laboratórnej diagnostike (2014 – 2016).

V závislosti od typu vírusových buniek sú do práce zahrnuté určité typy leukocytov typu „T“. Typ leukocytov pod písmenom „B“ má pôsobivú pamäť pre rôzne „nepriateľské“ mikrotelieska. Funkciou leukocytov tejto skupiny je práve zapamätať si infikovaných „hostí“, ktorí už navštívili, a dať signál na aktiváciu T-lymfocytov.

V procese evolúcie si ľudia vyvinuli dva imunitné systémy – bunkový a humorálny. Vznikli ako prostriedok boja proti látkam, ktoré sú vnímané ako cudzie. Tieto látky sú tzv antigény. V reakcii na zavedenie antigénu do tela bude imunitná reakcia v závislosti od chemického zloženia, dávky a formy podávania odlišná: humorálna alebo bunková. Rozdelenie imunitných funkcií na bunkové a humorálne je spojené s existenciou T- a B-lymfocytov. Obe línie lymfocytov sa vyvíjajú z lymfatickej kmeňovej bunky v kostnej dreni.

T lymfocyty. Bunková imunita. Vďaka T-lymfocytom dochádza k bunkovej imunite tela. T lymfocyty sa tvoria z hematopoetických kmeňových buniek, ktoré migrujú z kostnej drene do týmusu.

Tvorba T lymfocytov sa delí na dve obdobia: na antigén-nezávislú a na antigéne. Antigén-nezávislé obdobie končí tvorbou antigén-reaktívnych T lymfocytov. Počas obdobia závislého od antigénu sa bunka pripravuje na stretnutie s antigénom a pod jeho vplyvom sa množí, čo vedie k tvorbe rôznych typov T buniek. Rozpoznanie antigénu nastáva v dôsledku skutočnosti, že na membráne týchto buniek sú receptory, ktoré rozpoznávajú antigény. V dôsledku rozpoznávania sa bunky množia. Tieto bunky bojujú proti mikroorganizmom nesúcim antigén alebo spôsobujú odmietnutie cudzieho tkaniva. T bunky sa pravidelne presúvajú z lymfoidných elementov do krvi a intersticiálneho prostredia, čo zvyšuje pravdepodobnosť, že sa stretnú s antigénmi. Existujú rôzne subpopulácie T lymfocytov: zabíjačské T bunky (t. j. bojovníci), ktoré ničia bunky antigénom; T pomocné bunky, ktoré pomáhajú T a B lymfocytom reagovať na antigény atď.

T-lymfocyty pri kontakte s antigénom produkujú lymfokíny, čo sú biologicky aktívne látky. Pomocou lymfokínov kontrolujú T lymfocyty funkciu iných leukocytov. Boli identifikované rôzne skupiny lymfokínov. Môžu stimulovať aj inhibovať migráciu makrofagocytov atď. Interferón produkovaný T lymfocytmi inhibuje syntézu nukleových kyselín a chráni bunku pred vírusovými infekciami.

B lymfocyty. Humorálna imunita. Počas antigén-dependentného obdobia sú B lymfocyty stimulované antigénom a usadzujú sa v slezine a lymfatických uzlinách, folikuloch a reprodukčných centrách. Tu sú prevedené na plazmatické bunky. V plazmatických bunkách dochádza k syntéze protilátok - imunoglobulínov. Ľudia produkujú päť tried imunoglobulínov. B lymfocyty sa aktívne podieľajú na imunitných procesoch rozpoznávania antigénu. Protilátky interagujú s antigénmi umiestnenými na povrchu buniek alebo s bakteriálnymi toxínmi a urýchľujú vychytávanie antigénov fagocytmi. Reakcia antigén-protilátka je základom humorálnej imunity.

Počas imunitnej odpovede zvyčajne fungujú mechanizmy humorálnej aj bunkovej imunity, ale v rôznej miere. Pri osýpkach teda prevládajú humorálne mechanizmy a pri kontaktných alergiách alebo odmietavých reakciách prevažuje bunková imunita.

Dobre fungujúci imunitný systém zdravého človeka si dokáže poradiť s väčšinou vonkajších aj vnútorných hrozieb. Lymfocyty sú krvinky, ktoré ako prvé bojujú o čistotu tela. Vírusy, baktérie, plesne sú každodennou starosťou imunitného systému. Navyše funkcie lymfocytov sa neobmedzujú len na detekciu vonkajších nepriateľov.

Akékoľvek poškodené alebo defektné bunky vlastných tkanív musia byť tiež zistené a zničené.

Funkcie lymfocytov v ľudskej krvi

Hlavnými účinkujúcimi v práci imunity u ľudí sú bezfarebné krvinky - leukocyty. Každá odroda plní svoju funkciu, najdôležitejší z ktorých sú pridelené špecificky lymfocytom. Ich počet v porovnaní s inými leukocytmi v krvi niekedy presahuje 30% . Funkcie lymfocytov sú dosť rôznorodé a sprevádzajú celý imunitný proces od začiatku až do konca.

Lymfocyty v podstate detegujú všetky fragmenty, ktoré geneticky nezodpovedajú telu, dávajú signál na začatie boja s cudzími predmetmi, kontrolujú celý jeho priebeh, aktívne sa podieľajú na ničení „nepriateľov“ a ukončujú bitku po víťazstve. Ako svedomití strážcovia si každého narušiteľa pamätajú pohľadom, čo dáva telu príležitosť konať rýchlejšie a efektívnejšie pri ďalšom stretnutí. Živé bytosti takto prejavujú vlastnosť zvanú imunita.

Najdôležitejšie funkcie lymfocytov:

1. Detekcia vírusov, baktérií, iných škodlivých mikroorganizmov, ako aj akýchkoľvek abnormálnych buniek vlastného tela (staré, poškodené, infikované, zmutované).
2. Správa imunitnému systému o „invázii“ a type antigénu.
3. Priama deštrukcia patogénnych mikróbov, tvorba protilátok.
4. Riadenie celého procesu pomocou špeciálnych „signálnych látok“.
5. Ukončenie aktívnej fázy „bitky“ a zvládnutie čistenia po bitke.
6. Zachovanie pamäte každého porazeného mikroorganizmu pre následné rýchle rozpoznanie.

K produkcii takýchto imúnnych vojakov dochádza v červenej kostnej dreni, majú rôzne štruktúry a vlastnosti. Najpohodlnejšie je rozlíšiť imunitné lymfocyty podľa ich funkcií v obranných mechanizmoch:

• B lymfocyty rozpoznávajú škodlivé inklúzie a syntetizujú protilátky;
• T-lymfocyty aktivujú a inhibujú imunitné procesy, priamo ničia antigény;
• NK lymfocyty vykonávať funkciu kontrolu nad tkanivami prirodzeného organizmu, sú schopné zabíjať zmutované, staré, degenerované bunky.

Podľa veľkosti a štruktúry sa rozlišujú veľké granulárne (NK) a malé (T,B) lymfocyty. Každý typ lymfocytov má svoje vlastné charakteristiky a dôležité funkcie, ktoré stoja za zváženie podrobnejšie.

B lymfocyty

Medzi charakteristické črty patrí skutočnosť, že pre normálne fungovanie telo potrebuje nielen mladé lymfocyty vo veľkých množstvách, ale aj vytvrdených, zrelých vojakov.

Dozrievanie a vzdelávanie T buniek prebieha v črevách, slepom čreve a mandlích. V týchto „výcvikových táboroch“ sú mladé telá trénované na výkon troch dôležité funkcie:

1. „Naivné lymfocyty“ sú mladé, neaktivované krvinky, ktoré nemajú skúsenosti s kontaktom s cudzorodými látkami, a preto nemajú prísnu špecifickosť. Sú schopné vykazovať obmedzenú reakciu na niekoľko antigénov. Aktivované po stretnutí s antigénom sú poslané do sleziny alebo kostnej drene na opätovné dozrievanie a rýchle klonovanie vlastného druhu. Po dozretí z nich veľmi rýchlo vyrastú plazmatické bunky, ktoré produkujú protilátky výlučne proti tomuto typu patogénu.
2. Zrelé plazmatické bunky, prísne vzaté, už nie sú lymfocyty, ale továrne na produkciu špecifických rozpustných protilátok. Žijú len niekoľko dní a eliminujú sa, len čo pominie hrozba, ktorá spôsobila obrannú reakciu. Niektoré z nich sa neskôr „zakonzervujú“ a opäť sa z nich stanú malé lymfocyty s pamäťou antigénu.
3. Aktivované B-lymfocyty sa za asistencie T-lymfocytov môžu stať úložiskami pamäti porazeného cudzieho agenta, žijú desiatky rokov, vykonávať funkciu odovzdávanie informácií svojim „potomkom“, poskytujúce dlhodobú imunitu, urýchľujúce reakciu tela na rovnaký typ agresívneho vplyvu.

B bunky sú veľmi špecifické. Každý z nich sa aktivuje len pri stretnutí s určitým typom hrozby (kmene vírusu, druhu baktérie alebo prvoka, proteín, chemikália). Lymfocyt nebude reagovať na patogény inej povahy. Hlavnou funkciou B lymfocytov je teda poskytovanie humorálnej imunity a tvorba protilátok.

T lymfocyty

Mladé T-telieska produkuje aj kostná dreň. Tento typ červených krviniek prechádza najprísnejším postupným výberom, ktorý odmieta viac ako 90 % mladých buniek. K „výžive“ a selekcii dochádza v týmusovej žľaze (týmuse).

Poznámka!Týmus je orgán, ktorý sa do fázy najväčšieho rozvoja dostáva medzi 10. a 15. rokom, kedy jeho hmotnosť môže dosiahnuť 40 g. Po 20 rokoch začína klesať. U starých ľudí váži týmus rovnako ako u dojčiat, nie viac ako 13 g Pracovné tkanivá žľazy sú po 50 rokoch nahradené tukovým a spojivovým tkanivom. V dôsledku toho klesá počet T buniek a oslabuje sa obranyschopnosť tela.

V dôsledku selekcie prebiehajúcej v týmusovej žľaze sú eliminované T-lymfocyty, ktoré nie sú schopné viazať žiadne cudzie činidlo, ako aj tie, ktoré zaznamenali reakciu na proteíny pôvodného organizmu. Zvyšné zrelé telá sa považujú za vhodné a sú rozptýlené po celom tele. Obrovské množstvo T buniek (asi 70% všetkých lymfocytov) cirkuluje v krvnom obehu, ich koncentrácia je vysoká v lymfatických uzlinách a slezine.

Tri typy zrelých T lymfocytov opúšťajú týmus:

• T-pomocníci. Pomáhajú vykonávať funkcie B lymfocyty, iné imunitné látky. Usmerňujú svoje akcie pri priamom kontakte alebo dávajú príkazy uvoľňovaním cytokínov (signálnych látok).
• Zabíjačské T bunky. Cytotoxické lymfocyty, ktoré priamo ničia defektné, infikované, nádorové a akékoľvek modifikované bunky. Zabíjačské T bunky sú tiež zodpovedné za odmietnutie cudzieho tkaniva po implantácii.
• T-supresory. Vykonať dôležitá funkcia kontrola aktivity B lymfocytov. V prípade potreby spomaľte alebo zastavte imunitnú odpoveď. Ich bezprostrednou zodpovednosťou je zabrániť autoimunitným reakciám, keď si ochranné telá pomýlia svoje bunky s nepriateľskými a začnú ich napádať.

T-lymfocyty majú hlavné vlastnosti: regulujú rýchlosť ochrannej reakcie, jej trvanie, slúžia ako povinný účastník určitých transformácií a poskytujú bunkovú imunitu.

NK lymfocyty

Na rozdiel od malých foriem sú NK bunky (nulové lymfocyty) väčšie a obsahujú granuly pozostávajúce z látok, ktoré zničia membránu infikovanej bunky alebo ju úplne zničia. Princíp porážky nepriateľských inklúzií je podobný zodpovedajúcemu mechanizmu v T-killeroch, ale je silnejší a nemá výraznú špecifickosť.

NK lymfocyty neprechádzajú procesom dozrievania v lymfatickom systéme, sú schopné reagovať na akékoľvek antigény a zabíjať útvary, proti ktorým sú T lymfocyty bezmocné. Pre takéto jedinečné vlastnosti sa im hovorí „prirodzení zabijaci“. NK lymfocyty sú hlavnými zabijakmi rakovinových buniek. Zvyšovanie ich počtu a zvyšovanie aktivity je jedným z perspektívnych smerov rozvoja onkológie.

zaujímavé! Lymfocyty nesú veľké molekuly, ktoré prenášajú genetickú informáciu do celého tela. Dôležitá funkcia týchto krviniek nie je obmedzená na ochranu, ale rozširuje sa na reguláciu opravy tkaniva, rastu a diferenciácie.

V prípade potreby môžu nulové lymfocyty fungovať ako B alebo T bunky, čím slúžia ako univerzálni vojaci imunitného systému.

V komplexnom mechanizme imunitných procesov hrajú lymfocyty vedúcu, regulačnú úlohu. Okrem toho vykonávajú svoju prácu kontaktom aj na diaľku a vyrábajú špeciálne chemikálie. Rozpoznaním týchto príkazových signálov sú všetky články imunitného reťazca koordinované do procesu a zabezpečujú čistotu a odolnosť ľudského tela.

agamaglobulinémia(agamaglobulinémia; a- + gamaglobulíny + grécky. haima krv; synonymum: hypogamaglobulinémia, syndróm nedostatku protilátok) je všeobecný názov pre skupinu ochorení charakterizovaných absenciou alebo prudkým poklesom hladiny imunoglobulínov v krvnom sére;

autoantigény(auto-+ antigény) - telu vlastné normálne antigény, ako aj antigény, ktoré vznikajú pod vplyvom rôznych biologických a fyzikálno-chemických faktorov, v súvislosti s ktorými sa tvoria autoprotilátky;

autoimunitná reakcia- imunitná odpoveď organizmu na autoantigény;

alergie (alergie; grécky allos iné, iné + ergon pôsobenie) - stav zmenenej reaktivity tela vo forme zvýšenej citlivosti na opakované vystavenie akýmkoľvek látkam alebo zložkám vlastných tkanív; Alergia je založená na imunitnej odpovedi, ktorá spôsobuje poškodenie tkaniva;

aktívna imunita imunita vyplývajúca z imunitnej odpovede organizmu na zavedenie antigénu;

Hlavnými bunkami, ktoré vykonávajú imunitné reakcie, sú T- a B-lymfocyty (a ich deriváty - plazmocyty), makrofágy, ako aj množstvo buniek, ktoré s nimi interagujú (žírne bunky, eozinofily atď.).

• Lymfocyty

Populácia lymfocytov je funkčne heterogénna. Existujú tri hlavné typy lymfocytov: T lymfocyty, B lymfocyty a tzv nula lymfocyty (0-bunky). Lymfocyty sa vyvíjajú z nediferencovaných lymfoidných prekurzorov kostnej drene a po diferenciácii dostávajú funkčné a morfologické charakteristiky (prítomnosť markerov, povrchových receptorov), identifikované imunologickými metódami. 0-lymfocyty (null) sú bez povrchových markerov a sú považované za rezervnú populáciu nediferencovaných lymfocytov.

T lymfocyty- najpočetnejšia populácia lymfocytov, tvoriaca 70-90% krvných lymfocytov. Rozlišujú sa v týmuse - týmus (odtiaľ ich názov), vstupujú do krvi a lymfy a osídľujú T-zóny v periférnych orgánoch imunitného systému - lymfatické uzliny (hlboká časť kôry), slezina (periarteriálne obaly lymfatických uzlín uzlíky), v jednotlivých a viacnásobných folikuloch rôznych orgánov, v ktorých sa vplyvom antigénov tvoria T-imunocyty (efektorové) a pamäťové T-bunky. T-lymfocyty sú charakterizované prítomnosťou špeciálnych receptorov na plazmaleme, ktoré sú schopné špecificky rozpoznávať a viazať antigény. Tieto receptory sú produktmi génov imunitnej odpovede. T lymfocyty poskytujú bunkový imunity, podieľajú sa na regulácii humorálnej imunity, produkujú cytokíny pod vplyvom antigénov.

V populácii T-lymfocytov sa rozlišuje niekoľko funkčných skupín buniek: cytotoxické lymfocyty (TC), príp. Zabíjačské T bunky(Tk), T pomocné bunky(Tx), T-supresory(Tch). Tcs sa podieľajú na reakciách bunkovej imunity, zabezpečujú deštrukciu (lýzu) cudzích buniek a ich vlastných zmenených buniek (napríklad nádorových buniek). Receptory im umožňujú rozpoznať proteíny vírusov a nádorových buniek na ich povrchu. V tomto prípade dochádza k aktivácii TC (killerov) pod vplyvom histokompatibilné antigény na povrchu cudzích buniek.

Okrem toho sa T lymfocyty podieľajú na regulácii humorálnej imunity pomocou Tx a Tc. Tx stimulujú diferenciáciu B lymfocytov, tvorbu plazmatických buniek z nich a tvorbu imunoglobulínov (Ig). Tx majú povrchové receptory, ktoré sa viažu na proteíny na plazmaléme B lymfocytov a makrofágov, stimulujú Tx a makrofágy k proliferácii, produkcii interleukínov (peptidové hormóny) a B lymfocytom k produkcii protilátok.

Hlavnou funkciou Tx je teda rozpoznávanie cudzích antigénov (prezentovaných makrofágmi), sekrécia interleukínov, ktoré stimulujú B lymfocyty a iné bunky k účasti na imunitných reakciách.

Zníženie počtu Tx v krvi vedie k oslabeniu obranných reakcií organizmu (títo jedinci sú náchylnejší na infekcie). Bol zaznamenaný prudký pokles počtu Tx u jedincov infikovaných vírusom AIDS.

Tc sú schopné inhibovať aktivitu Tx, B-lymfocytov a plazmatických buniek. Podieľajú sa na alergických reakciách a reakciách z precitlivenosti. Tc potláča diferenciáciu B lymfocytov.

Jednou z hlavných funkcií T lymfocytov je produkcia cytokíny, ktoré majú stimulačný alebo inhibičný účinok na bunky zapojené do imunitnej odpovede (chemotaktické faktory, makrofágový inhibičný faktor – MIF, nešpecifické cytotoxické látky a pod.).

Prirodzení zabijaci. Medzi lymfocytmi v krvi, okrem vyššie opísaných TC, ktoré plnia funkciu zabijakov, existujú takzvané prirodzené zabíjače (NK, N.K.), ktoré sa podieľajú aj na bunkovej imunite. Tvoria prvú obrannú líniu proti cudzím bunkám a pôsobia okamžite, bunky rýchlo ničia. NK vo vlastnom tele ničia nádorové bunky a bunky infikované vírusom. TC tvoria druhú obrannú líniu, pretože ich vývoj z neaktívnych T lymfocytov si vyžaduje čas, takže vstupujú do činnosti neskôr ako NK. NK sú veľké lymfocyty s priemerom 12-15 mikrónov, majú laločnaté jadro a azurofilné granuly (lyzozómy) v cytoplazme.

• Vývoj T- a B-lymfocytov

Predchodcom všetkých buniek imunitného systému je hematopoetická kmeňová bunka (HSC). HSC sú lokalizované v embryonálnom období v žĺtkovom vaku, pečeni a slezine. V neskoršom období embryogenézy sa objavujú v kostnej dreni a pokračujú v proliferácii v postnatálnom živote. Z BMSC sa v kostnej dreni vytvorí lymfopoézna progenitorová bunka (lymfoidná multipotentná progenitorová bunka), ktorá generuje dva typy buniek: pre-T bunky (prekurzorové T bunky) a pre-B bunky (prekurzorové B bunky).

• Diferenciácia T-lymfocytov

Pre-T bunky migrujú z kostnej drene cez krv do centrálneho orgánu imunitného systému – týmusu. Už počas embryonálneho vývoja sa v týmuse vytvára mikroprostredie dôležité pre diferenciáciu T lymfocytov. Pri tvorbe mikroprostredia zohrávajú osobitnú úlohu retikuloepiteliálne bunky tejto žľazy, schopné produkovať množstvo biologicky aktívnych látok. Pre-T bunky migrujúce do týmusu získavajú schopnosť reagovať na mikroenvironmentálne stimuly. Pre-T bunky v týmuse proliferujú a transformujú sa na T lymfocyty nesúce charakteristické membránové antigény (CD4+, CD8+). T-lymfocyty vytvárajú a „dodávajú“ do krvného obehu a týmus-dependentných zón periférnych lymfatických orgánov 3 typy lymfocytov: Tc, Tx a Tc. „Panenské“ T-lymfocyty migrujúce z týmusu (panenské T-lymfocyty) sú krátkodobé. Špecifická interakcia s antigénom v periférnych lymfoidných orgánoch slúži ako začiatok procesov ich proliferácie a diferenciácie na zrelé a dlhoveké bunky (T-efektorové a pamäťové T-bunky), ktoré tvoria väčšinu recirkulujúcich T-lymfocytov.

Nie všetky bunky migrujú z týmusovej žľazy. Niektoré T-lymfocyty odumierajú. Existuje názor, že príčinou ich smrti je pripojenie antigénu k receptoru špecifickému pre antigén. V týmusu nie sú žiadne cudzie antigény, takže tento mechanizmus môže slúžiť na odstránenie T-lymfocytov, ktoré môžu reagovať s vlastnými štruktúrami tela, t.j. vykonávať funkciu ochrany pred autoimunitnými reakciami. Smrť niektorých lymfocytov je geneticky naprogramovaná (apoptóza).

diferenciačné antigény T buniek. Počas procesu diferenciácie lymfocytov sa na ich povrchu objavujú špecifické membránové molekuly glykoproteínov. Takéto molekuly (antigény) možno detegovať pomocou špecifických monoklonálnych protilátok. Boli získané monoklonálne protilátky, ktoré reagujú len s jedným antigénom bunkovej membrány. Pomocou sady monoklonálnych protilátok možno identifikovať subpopulácie lymfocytov. Existujú sady protilátok proti antigénom diferenciácie ľudských lymfocytov. Protilátky tvoria relatívne málo skupín (alebo „zhlukov“), z ktorých každá rozpoznáva jeden bunkový povrchový proteín. Bola vytvorená nomenklatúra diferenciačných antigénov ľudských leukocytov detegovaných monoklonálnymi protilátkami. Táto nomenklatúra CD ( CD - zhluk diferenciácie- diferenciačný klaster) je založený na skupinách monoklonálnych protilátok, ktoré reagujú s rovnakými diferenciačnými antigénmi.

Boli získané multiklonálne protilátky proti mnohým diferenciačným antigénom ľudských T-lymfocytov. Pri stanovení celkovej populácie T buniek možno použiť monoklonálne protilátky CD špecifík (CD2, CD3, CDS, CD6, CD7).

Sú známe diferenciačné antigény T buniek, ktoré sú charakteristické buď pre určité štádiá ontogenézy alebo pre subpopulácie líšiace sa funkčnou aktivitou. CD1 je teda markerom skorej fázy dozrievania T-buniek v týmuse. Počas procesu diferenciácie tymocytov sa na ich povrchu súčasne exprimujú markery CD4 a CD8. Následne však CD4 marker z niektorých buniek zmizne a zostane len na subpopulácii, ktorá prestala exprimovať CD8 antigén. Zrelé CD4+ bunky sú Tx. CD8 antigén je exprimovaný na približne 1/3 periférnych T buniek, ktoré dozrievajú z CD4+/CD8+ T lymfocytov. Podskupina CD8+ T buniek zahŕňa cytotoxické a supresorové T lymfocyty. Protilátky proti CD4 a CD8 glykoproteínom sa široko používajú na rozlíšenie a separáciu T buniek na Tx a Tx.

Okrem diferenciačných antigénov sú známe špecifické markery T-lymfocytov.

Antigénne receptory T-buniek sú heterodiméry podobné protilátkam, ktoré pozostávajú z a- a p-reťazcov polypeptidov. Každý reťazec je dlhý 280 aminokyselín a veľká extracelulárna časť každého reťazca je zložená do dvoch domén podobných Ig: jednej variabilnej (V) a jednej konštantnej (C). Heterodimér podobný protilátke je kódovaný génmi, ktoré sa skladajú z viacerých génových segmentov počas vývoja T buniek v týmuse.

Existuje antigén-nezávislá a antigén-závislá diferenciácia a špecializácia B a T lymfocytov.

Antigénne nezávislé proliferácia a diferenciácia sú geneticky naprogramované tak, aby produkovali bunky schopné poskytnúť špecifický typ imunitnej odpovede pri stretnutí so špecifickým antigénom v dôsledku objavenia sa špeciálnych „receptorov“ na plazmaleme lymfocytov. Vyskytuje sa v centrálnych orgánoch imunitného systému (týmus, kostná dreň alebo Fabriciova burza u vtákov) pod vplyvom špecifických faktorov produkovaných bunkami, ktoré tvoria mikroprostredie (retikulárna stróma alebo retikuloepiteliálne bunky v týmusu).

Antigén závislý pri stretnutí s antigénmi v periférnych lymfoidných orgánoch dochádza k proliferácii a diferenciácii T- a B-lymfocytov a vznikajú efektorové bunky a pamäťové bunky (uchovávajúce informácie o aktívnom antigéne).

Výsledné T-lymfocyty tvoria zásobu dlhoveký, recirkulujúce lymfocyty a B lymfocyty - krátkodobý bunky.

66. Charakteristika B-lymfocytov.

B lymfocyty sú hlavnými bunkami zapojenými do humorálnej imunity. U ľudí sa tvoria z HSC červenej kostnej drene, potom vstupujú do krvi a ďalej osídľujú B-zóny periférnych lymfoidných orgánov – sleziny, lymfatických uzlín a lymfoidných folikulov mnohých vnútorných orgánov. Ich krv obsahuje 10-30% celej populácie lymfocytov.

B lymfocyty sú charakterizované prítomnosťou povrchových imunoglobulínových receptorov (SIg alebo MIg) pre antigény na plazmaléme. Každá B bunka obsahuje 50 000...150 000 antigén-špecifických SIg molekúl. V populácii B lymfocytov sú bunky s rôznymi SIg: väčšina (⅔) obsahuje IgM, menší počet (⅓) - IgG a asi 1-5% - IgA, IgD, IgE. Plazmalema B lymfocytov obsahuje aj receptory komplementu (C3) a Fc receptory.

Pri vystavení antigénu sa B lymfocyty v periférnych lymfoidných orgánoch aktivujú, proliferujú a diferencujú sa na plazmatické bunky, ktoré aktívne syntetizujú protilátky rôznych tried, ktoré vstupujú do krvi, lymfy a tkanivového moku.

Diferenciácia B buniek

Prekurzory B buniek (pre-B bunky) sa ďalej vyvíjajú u vtákov v Burse Fabricius (bursa), odkiaľ pochádza názov B lymfocyty, a u ľudí a cicavcov - v kostnej dreni.

Bursa Fabricius (bursa Fabricii) je centrálnym orgánom imunopoézy u vtákov, kde dochádza k vývoju B lymfocytov umiestnených v kloake. Jeho mikroskopická štruktúra je charakterizovaná prítomnosťou početných záhybov pokrytých epitelom, v ktorom sú umiestnené lymfoidné uzliny, ohraničené membránou. Uzliny obsahujú epitelové bunky a lymfocyty v rôznych štádiách diferenciácie. Počas embryogenézy sa v strede folikulu vytvorí medulárna zóna a na periférii (mimo membrány) sa vytvorí kortikálna zóna, do ktorej pravdepodobne migrujú lymfocyty z medulárnej zóny. Vzhľadom na to, že v Burse Fabricius sa u vtákov tvoria iba B-lymfocyty, je to vhodný objekt na štúdium štruktúry a imunologických charakteristík tohto typu lymfocytov. Ultramikroskopická štruktúra B lymfocytov je charakterizovaná prítomnosťou skupín ribozómov vo forme roziet v cytoplazme. Tieto bunky majú väčšie jadrá a menej hustý chromatín ako T lymfocyty v dôsledku zvýšeného obsahu euchromatínu.

B lymfocyty sa líšia od iných typov buniek svojou schopnosťou syntetizovať imunoglobulíny. Zrelé B lymfocyty exprimujú Ig na bunkovej membráne. Takéto membránové imunoglobulíny (MIg) fungujú ako antigén-špecifické receptory.

Pre-B bunky syntetizujú intracelulárny cytoplazmatický IgM, ale nemajú povrchové imunoglobulínové receptory. Panenské B lymfocyty kostnej drene majú na svojom povrchu receptory IgM. Zrelé B lymfocyty nesú na svojom povrchu imunoglobulínové receptory rôznych tried – IgM, IgG atď.

Diferencované B-lymfocyty sa dostávajú do periférnych lymfoidných orgánov, kde vplyvom antigénov dochádza k proliferácii a ďalšej špecializácii B-lymfocytov s tvorbou plazmocytov a pamäťových B-buniek (MB).

Počas svojho vývoja mnohé B bunky prechádzajú z produkcie protilátok jednej triedy na produkciu protilátok iných tried. Tento proces sa nazýva prepínanie tried. Všetky B bunky začínajú svoje aktivity syntézy protilátok produkciou molekúl IgM, ktoré sú zabudované v plazmatickej membráne a slúžia ako receptory pre antigén. Potom, ešte pred interakciou s antigénom, väčšina B buniek pokračuje k súčasnej syntéze molekúl IgM a IgD. Keď panenská B bunka prejde z produkcie samotného IgM viazaného na membránu na súčasnú produkciu IgM a IgD viazaného na membránu, k prepnutiu pravdepodobne dôjde v dôsledku zmeny v spracovaní RNA.

Po stimulácii antigénom sa niektoré z týchto buniek aktivujú a začnú vylučovať protilátky IgM, ktoré prevažujú v primárnej humorálnej odpovedi.

Iné bunky stimulované antigénom prechádzajú na produkciu protilátok IgG, IgE alebo IgA; Pamäťové B bunky nesú tieto protilátky na svojom povrchu a aktívne B bunky ich vylučujú. Molekuly IgG, IgE a IgA sa súhrnne nazývajú protilátky sekundárnej triedy, pretože sa zdá, že sa tvoria až po antigénnej stimulácii a prevažujú v sekundárnych humorálnych odpovediach.

Pomocou monoklonálnych protilátok bolo možné identifikovať určité diferenciačné antigény, ktoré ešte pred objavením sa cytoplazmatických µ-reťazcov umožňujú klasifikovať lymfocyt, ktorý ich nesie, ako B-bunkovú líniu. Antigén CD19 je teda najskorším markerom, ktorý umožňuje klasifikáciu lymfocytu ako B-bunky. Je prítomný na pre-B bunkách v kostnej dreni a na všetkých periférnych B bunkách.

Antigén detegovaný monoklonálnymi protilátkami skupiny CD20 je špecifický pre B lymfocyty a charakterizuje neskoršie štádiá diferenciácie.

Na histologických rezoch sa antigén CD20 deteguje na B bunkách zárodočných centier lymfoidných uzlín a v kôre lymfatických uzlín. B lymfocyty tiež nesú množstvo iných (napr. CD24, CD37) markerov.

67. Makrofágy hrajú dôležitú úlohu v prirodzenej aj získanej imunite organizmu. Účasť makrofágov na prirodzenej imunite sa prejavuje v ich schopnosti fagocytózy a v syntéze množstva účinných látok – tráviacich enzýmov, zložiek komplementového systému, fagocytínu, lyzozýmu, interferónu, endogénneho pyrogénu atď. faktory prirodzenej imunity. Ich úlohou v získanej imunite je pasívny prenos antigénu na imunokompetentné bunky (T a B lymfocyty) a vyvolanie špecifickej odpovede na antigény. Makrofágy sa tiež podieľajú na zabezpečovaní imunitnej homeostázy riadením proliferácie buniek charakterizovaných množstvom abnormalít (nádorové bunky).

Pre optimálny rozvoj imunitných reakcií pod vplyvom väčšiny antigénov je potrebná účasť makrofágov ako v prvej indukčnej fáze imunity, kedy stimulujú lymfocyty, tak aj v jej záverečnej fáze (produktívnej), kedy sa podieľajú na tvorbe protilátky a zničenie antigénu. Antigény fagocytované makrofágmi vyvolávajú silnejšiu imunitnú odpoveď v porovnaní s antigénmi, ktoré fagocytujú ne. Blokáda makrofágov zavedením suspenzie inertných častíc (napríklad jatočných tiel) do tela zvieraťa výrazne oslabuje imunitnú odpoveď. Makrofágy sú schopné fagocytovať solubilné (napríklad proteíny) aj korpuskulárne antigény. Korpuskulárne antigény spôsobujú silnejšiu imunitnú odpoveď.

Niektoré typy antigénov, napríklad pneumokoky, obsahujúce na povrchu sacharidovú zložku, môžu byť fagocytované len po predbežnom opsonizácia. Fagocytóza je značne uľahčená, ak sú antigénne determinanty cudzích buniek opsonizované, t.j. spojené s protilátkou alebo komplexom protilátky a komplementu. Proces opsonizácie je zabezpečený prítomnosťou receptorov na membráne makrofágov, ktoré viažu časť molekuly protilátky (Fc fragment) alebo časť komplementu (C3). Len protilátky triedy IgG sa môžu priamo viazať na membránu makrofágov u ľudí, ak sú v kombinácii so zodpovedajúcim antigénom. IgM sa môže viazať na membránu makrofágov v prítomnosti komplementu. Makrofágy sú schopné „rozpoznať“ rozpustné antigény, ako je hemoglobín.

V mechanizme rozpoznávania antigénu existujú dve fázy, ktoré spolu úzko súvisia. Prvá fáza zahŕňa fagocytózu a trávenie antigénu. V druhom štádiu sa vo fagolyzozómoch makrofágu hromadia polypeptidy, rozpustné antigény (sérové ​​albumíny) a korpuskulárne bakteriálne antigény. V rovnakých fagolyzozómoch možno nájsť niekoľko zavedených antigénov. Štúdium imunogenicity rôznych subcelulárnych frakcií odhalilo, že najaktívnejšia tvorba protilátok je spôsobená zavedením lyzozómov do tela. Antigén sa nachádza aj v bunkových membránach. Väčšina spracovaného antigénneho materiálu uvoľneného makrofágmi má stimulačný účinok na proliferáciu a diferenciáciu klonov T- a B-lymfocytov. Malé množstvo antigénneho materiálu môže dlhodobo pretrvávať v makrofágoch vo forme chemických zlúčenín pozostávajúcich z minimálne 5 peptidov (prípadne v spojení s RNA).

V B-zónach lymfatických uzlín a sleziny sa nachádzajú špecializované makrofágy (dendritické bunky), na povrchu ich početných výbežkov je uložených veľa antigénov, ktoré sa dostávajú do tela a prenášajú sa na zodpovedajúce klony B-lymfocytov. V T-zónach lymfatických folikulov sa nachádzajú interdigitujúce bunky, ktoré ovplyvňujú diferenciáciu klonov T-lymfocytov.

Makrofágy sa teda priamo aktívne podieľajú na kooperatívnej interakcii buniek (T- a B-lymfocytov) v imunitných reakciách tela.

Hlavnou úlohou T-lymfocytov je rozpoznať cudzie alebo zmenené vlastné antigény ako súčasť komplexu s molekulami MHC. Ak sú na povrchu jeho buniek cudzie alebo zmenené molekuly, T-lymfocyt spustí ich deštrukciu.

Na rozdiel od B lymfocytov, T lymfocyty neprodukujú rozpustné formy molekúl rozpoznávajúcich antigén. Navyše väčšina T lymfocytov nie je schopná rozpoznať a viazať rozpustné antigény.

Aby T-lymfocyt „venoval pozornosť antigénu“, iné bunky musia nejakým spôsobom „prejsť“ antigén cez seba a zobraziť ho na svojej membráne v komplexe s MHC-I alebo MHC-II. Toto je fenomén prezentácie antigénu T lymfocytom. Rozpoznanie takéhoto komplexu T-lymfocytmi je dvojité rozpoznanie alebo MHC obmedzenie T-lymfocytov.

ANTIGÉN ROZPOZNÁVANIE T-LYMFOCYTOVÝ RECEPTOR

Receptory rozpoznávajúce antigén T lymfocytov, TCR, sú zložené z reťazcov patriacich do superrodiny imunoglobulínov (pozri obrázok 5-1). Oblasť rozpoznávania antigénu TCR vyčnievajúca nad povrch bunky je heterodimér, t.j. pozostáva z dvoch rôznych polypeptidových reťazcov. Existujú dva známe varianty TCR, označené ako αβTCR a γδTCR. Tieto varianty sa líšia v zložení polypeptidových reťazcov oblasti rozpoznávania antigénu. Každý T lymfocyt exprimuje iba 1 variant receptora. αβT bunky boli objavené skôr a študované podrobnejšie ako γδT lymfocyty. V tomto ohľade je vhodnejšie opísať štruktúru receptora rozpoznávajúceho antigén T lymfocytov pomocou príkladu αβTCR. Transmembránový komplex TCR pozostáva z 8 polypeptidov

Ryža. 6-1. Schéma T bunkového receptora a s ním spojených molekúl

reťazcov (heterodimér α- a β-reťazcov samotného TCR, dva pomocné ζ reťazce, ako aj jeden heterodimér z ε/δ- a ε/ γ-reťazcov molekuly CD3) (obr. 6- 1).

. Transmembránové reťazceα a β TCR. Ide o 2 polypeptidové reťazce približne rovnakej veľkosti -α (molekulová hmotnosť 40-60 kDa, kyslý glykoproteín) aβ (molekulová hmotnosť 40-50 kDa, neutrálny alebo zásaditý glykoproteín). Každý z týchto reťazcov obsahuje 2 glykozylované domény v extracelulárnej časti receptora, hydrofóbnu (kladne nabitú vďaka lyzínovým a arginínovým zvyškom) transmembránovú časť a krátku (5-12 aminokyselinových zvyškov) cytoplazmatickú oblasť. Extracelulárne časti oboch reťazcov sú spojené jednou disulfidovou väzbou.

- V-región. Vonkajšie extracelulárne (distálne) domény oboch reťazcov majú variabilné zloženie aminokyselín. Sú homológne s V oblasťou imunoglobulínových molekúl a tvoria V oblasť TCR. Sú to V oblasti reťazcov α a β, ktoré interagujú s komplexom MHC-peptid.

-C-oblasť. Proximálne domény oboch reťazcov sú homológne s konštantnými oblasťami imunoglobulínov; toto sú C oblasti TCR.

Krátka cytoplazmatická oblasť (a- aj β-reťazce) nemôže nezávisle zabezpečiť vedenie signálu do bunky. Na tento účel sa používa 6 ďalších polypeptidových reťazcov: γ, 5, 2ε a 2ζ.

.CD3 komplex. reťazeγ, δ, ε tvoria medzi sebou heterodiméryγε a δε (spolu sa nazývajú komplex CD3). Tento komplex je potrebný na vyjadrenieα- a β-reťazcov, ich stabilizácia a prenos signálu do bunky. Tento komplex pozostáva z extracelulárnej, transmembránovej (negatívne nabitej, a preto elektrostaticky spojenej s transmembránovými oblasťamiα- a β-reťazce) a cytoplazmatické časti. Je dôležité nezamieňať reťazce komplexu CD3 sγ 5 reťazcov TCR diméru.

.ζ - Reťaze navzájom spojené disulfidovým mostíkom. Väčšina týchto reťazcov sa nachádza v cytoplazme. ζ-reťazce prenášajú signál do bunky.

.ITAM sekvencie. Cytoplazmatické oblasti polypeptidových reťazcovγ, 5, ε a ζ obsahuje 10 ITAM sekvencií (1 sekvencia v každejγ-, ε- a δ-reťazce a 3 - v každom ζ-reťazci), interagujúce s Fyn, cytosolickou tyrozínkinázou, ktorej aktivácia iniciuje nástup biochemických reakcií na vedenie signálu (pozri obr. 6-1).

Väzba antigénu zahŕňa iónové, vodíkové, van der Waalsove a hydrofóbne sily; výrazne sa mení konformácia receptora. Teoreticky je každý TCR schopný viazať približne 105 rôznych antigénov, nielen príbuzných v štruktúre (skrížene reagujúce), ale tiež nie homológnych v štruktúre. V skutočnosti je však polyšpecifickosť TCR obmedzená na rozpoznanie iba niekoľkých štruktúrne podobných antigénnych peptidov. Štrukturálnym základom tohto javu je vlastnosť súčasného TCR rozpoznania komplexu MHC-peptid.

Molekuly koreceptorov CD4 a CD8

Okrem samotného TCR každý zrelý T lymfocyt exprimuje jednu z takzvaných koreceptorových molekúl - CD4 alebo CD8, ktoré tiež interagujú s molekulami MHC na APC alebo cieľových bunkách. Každý z nich má pridruženú cytoplazmatickú oblasť

s tyrozínkinázou Lck a pravdepodobne prispieva k prenosu signálu do bunky počas rozpoznávania antigénu.

.CD4(β2 doména) molekuly MHC-II (patrí do superrodiny imunoglobulínov, pozri obr. 5-1, b). CD4 má molekulovú hmotnosť 55 kDa a 4 domény v extracelulárnej časti. Keď je aktivovaný T-lymfocyt, jedna molekula TCR je „obsluhovaná“ 2 molekulami CD4: pravdepodobne dochádza k dimerizácii molekúl CD4.

.CD8 spojené s invariantnou časťou(α3-doména) molekuly MHC-I (patrí do superrodiny imunoglobulínov, pozri obr. 5-1, a). CD8 - heterodimér reťazcaα a β, spojené disulfidovou väzbou. V niektorých prípadoch sa nájde homodimér dvoch reťazcov a, ktorý môže tiež interagovať s MHC-I. V extracelulárnej časti má každý z reťazcov jednu doménu podobnú imunoglobulínu.

Gény receptorov T buniek

Gény α-, β-, γ- a δ-reťazce (obr. 6-2, pozri aj obr. 5-4) sú homológne s imunoglobulínovými génmi a pri diferenciácii T-lymfocytov prechádzajú DNA rekombináciou, čo teoreticky zabezpečuje vznik tzv. asi 10 16 -10 18 variantov receptorov viažucich antigén (v skutočnosti je táto rozmanitosť obmedzená počtom lymfocytov v tele na 10 9).

.Gény a-reťazca majú ~54 V-segmentov, 61 J-segmentov a 1 C-segment.

.Gény p-reťazca obsahujú ~65 V segmentov, 2 D segmenty, 13 J segmentov a 2 C segmenty.

.ô-reťazcové gény. Medzi V- a J-segmentmi α-reťazca sú gény D-(3), J-(4) a C-(1) segmentov ô-reťazcaγ δTCR. V segmenty ô reťazca sú rozptýlené medzi V segmenty a reťazca.

.γ-reťazcové gény γ δTCR majú 2 C segmenty, 3 J segmenty pred prvým C segmentom a 2 J segmenty pred druhým C segmentom, 15 V segmenty.

Preskupenie génov

.K rekombinácii DNA dochádza, keď sa spoja V-, D- a J-segmenty a je katalyzovaná rovnakým komplexom rekombinázy ako pri diferenciácii B lymfocytov.

.Po preskupení VJ v génoch α-reťazca a VDJ v génoch β-reťazca, ako aj po pridaní nekódujúcich N- a P-nukleotidov do DNA

Ryža. 6-2. Gény α- a β-reťazcov ľudského T-lymfocytového receptora na rozpoznávanie antigénu

transkribované RNA. Fúzia s C segmentom a odstránenie nadbytočných (nepoužitých) J segmentov nastáva počas zostrihu primárneho transkriptu.

.Gény α-reťazca sa môžu opakovane preusporiadať, zatiaľ čo gény β-reťazca sú už správne preusporiadané a exprimované. To je dôvod, prečo existuje určitá možnosť, že jedna bunka môže niesť viac ako jeden variant TCR.

.Gény TCR nepodliehajú somatickej hypermutagenéze.

VEDENIE SIGNÁLOV Z ANTIGÉNOVÝCH RECEPTOROV LYMFOCYTOV

TCR a BCR majú množstvo spoločných vzorov registrácie a prenosu aktivačných signálov do bunky (pozri obr. 5-11).

. Klastrovanie receptorov. Na aktiváciu lymfocytu je nevyhnutné zoskupenie receptorov rozpoznávajúcich antigén a koreceptorov, t.j. „sieťovanie“ viacerých receptorov s jedným antigénom.

. Tyrozínkinázy. Procesy fosforylácie/defosforylácie proteínov na tyrozínovom zvyšku pôsobením tyrozínkináz a tyrozínfosfatáz hrajú významnú úlohu pri prenose signálu.

čo vedie k aktivácii alebo inaktivácii týchto proteínov. Tieto procesy sú ľahko reverzibilné a „pohodlné“ pre rýchle a flexibilné reakcie buniek na vonkajšie signály.

. Src kinázy. Sekvencie ITAM bohaté na tyrozín cytoplazmatických oblastí imunoreceptorov sú fosforylované nereceptorovými (cytoplazmatickými) tyrozínkinázami rodiny Src (Fyn, Blk, Lyn v B lymfocytoch, Lck a Fyn v T lymfocytoch).

. kinázy ZAP-70(v T lymfocytoch) príp Syk(v B-lymfocytoch), väzba na fosforylované ITAM sekvencie, adaptorové proteíny sa aktivujú a začnú fosforylovať: LAT (Linker pre aktiváciu T buniek)(ZAP-70 kináza), SLP-76 (ZAP-70 kináza) alebo SLP-65 (Syk kináza).

. Adaptérové ​​proteíny získavajú fosfoinozitid-3-kináza(PI3K). Táto kináza následne aktivuje serín/treonín proteínkinázu Akt, čo spôsobuje zvýšenú biosyntézu proteínov, čo podporuje zrýchlený rast buniek.

. Fosfolipáza Cγ (pozri obr. 4-8). Kinázy rodiny Tec (Btk - v B-lymfocytoch, Itk - v T-lymfocytoch) viažu adaptorové proteíny a aktivujú fosfolipázu Cγ(PLCγ ).

PLCγ štiepi fosfatidylinozitoldifosfát (PIP 2) bunkovej membrány na inozitol 1,4,5-trifosfát (IP 3) a diacylglycerol

(DAG).

DAG zostáva v membráne a aktivuje proteínkinázu C (PKC), serín/treonínkinázu, ktorá aktivuje evolučne „starobylý“ transkripčný faktor NFκB.

IP 3 sa viaže na svoj receptor v endoplazmatickom retikule a uvoľňuje ióny vápnika zo zásob do cytosólu.

Voľný vápnik aktivuje proteíny viažuce vápnik – kalmodulín, ktorý reguluje aktivitu radu ďalších proteínov a kalcineurín, ktorý defosforyluje a tým aktivuje jadrový faktor aktivovaných T-lymfocytov NFAT (Nukleárny faktor aktivovaných T buniek).

. Ras a iné malé G proteíny v neaktívnom stave sú spojené s GDP, ale adaptorové proteíny nahrádzajú GTP, čím prenášajú Ras do aktívneho stavu.

Ras má svoju vlastnú aktivitu GTPázy a rýchlo odštiepuje tretí fosfát, čím sa vracia do neaktívneho stavu (samo-inaktivácia).

V stave krátkodobej aktivácie sa Ras podarí aktivovať ďalšiu kaskádu kináz nazývanú MAPK (Mitogénom aktivovaná proteínkináza), ktoré v konečnom dôsledku aktivujú transkripčný faktor AP-1 v bunkovom jadre. Na obr. Obrázok 6-3 poskytuje schematické znázornenie hlavných signálnych dráh TCR. Aktivačný signál sa zapne, keď sa TCR naviaže na ligand (peptidový komplex MHC) za účasti koreceptora (CD4 alebo CD8) a kostimulačnej molekuly CD28. To vedie k aktivácii kináz Fyn a Lck. Oblasti ITAM v cytoplazmatických častiach CD3 polypeptidových reťazcov sú označené červenou farbou. Odráža sa úloha Src kináz spojených s receptorom pri fosforylácii proteínov: receptorových aj signálnych. Pozoruhodný je extrémne široký rozsah účinkov Lck kinázy spojenej s koreceptorom; úloha Fyn kinázy je menej istá (odráža sa v nespojitom charaktere línií).

Ryža. 6-3. Zdroje a smer spúšťania aktivačných signálov pri stimulácii T-lymfocytov. Označenie: ZAP-70 (ζ - pridružená proteínkináza, hovoria hmotnosť 70 kDa) - proteínkináza p70 spojená so z-reťazcom; PLCy (fosfolipáza Cγ ) - fosfolipáza C, izoforma y; PI3K (fosfatidylinozitol 3-kináza)- fosfatidylinozitol 3-kináza; Lck, Fyn-tyrozínkinázy; LAT, Grb, SLP, GADD, Vav - adaptorové proteíny

Tyrozínkináza ZAP-70 hrá kľúčovú úlohu pri sprostredkovaní medzi receptorovými kinázami a adaptorovými molekulami a enzýmami. Aktivuje (prostredníctvom fosforylácie) adaptorové molekuly SLP-76 a LAT a ten prenáša aktivačný signál na ďalšie adaptorové proteíny GADD, GRB a aktivuje y-izoformu fosfolipázy C (PLCy). Pred týmto štádiom transdukcia signálu zahŕňa výlučne faktory spojené s bunkovou membránou. Dôležitým príspevkom k aktivácii signálnych dráh je kostimulačná molekula CD28, ktorá svoje pôsobenie realizuje prostredníctvom asociovanej lipidovej kinázy PI3K (fosfatidylinozitol 3-kináza). Hlavným cieľom PI3K kinázy je faktor Vav spojený s cytoskeletom.

V dôsledku tvorby signálu a jeho prenosu z T-bunkového receptora do jadra vznikajú 3 transkripčné faktory - NFAT, AP-1 a NF-kB, ktoré indukujú expresiu génov riadiacich proces T -aktivácia lymfocytov (obr. 6-4). Tvorba NFAT je spôsobená signálnou dráhou nezávislou na kostimulácii, ktorá sa aktivuje aktiváciou fosfolipázy C a realizuje sa za účasti iónov

Ryža. 6-4. Schéma signálnych dráh počas aktivácie T buniek. NFAT (Jadrový faktor aktivovaných T buniek), AP-1 (aktivačný proteín-1), NF-KB (Jadrový faktorKomu - gén B buniek)- transkripčné faktory

Ca 2+. Táto dráha spôsobuje aktiváciu kalcineurínu, ktorý má fosfatázovú aktivitu a defosforyluje cytosolický faktor NFAT-P. Vďaka tomu NFAT-P získava schopnosť migrovať do jadra a viazať sa na promótory aktivačných génov. Faktor AP-1 sa tvorí ako heterodimér proteínov c-Fos a c-Jun, ktorých tvorba je indukovaná aktiváciou zodpovedajúcich génov pod vplyvom faktorov vytvorených v dôsledku implementácie troch komponenty kaskády MAP. Tieto dráhy sú aktivované krátkymi GTP-viažucimi proteínmi Ras a Rac. Významný príspevok k implementácii MAP kaskády tvoria signály závislé od kostimulácie prostredníctvom molekuly CD28. Tretí transkripčný faktor, NF-kB, je známy ako hlavný transkripčný faktor buniek vrodenej imunity. Aktivuje sa štiepením blokujúcej IκB podjednotky kinázou IKK, ktorá je v T bunkách aktivovaná signalizáciou závislou od izoformy proteínkinázy C (PKC9). Hlavný príspevok k aktivácii tejto signálnej dráhy tvoria kostimulačné signály z CD28. Vytvorené transkripčné faktory sa viažu na promótorové oblasti génov a indukujú ich expresiu. Génová expresia je obzvlášť dôležitá pre počiatočné štádiá reakcie T buniek na stimuláciu IL2 A IL2R, ktorý určuje produkciu T-bunkového rastového faktora IL-2 a expresiu jeho vysokoafinitného receptora na T-lymfocytoch. Výsledkom je, že IL-2 pôsobí ako autokrinný rastový faktor, ktorý spôsobuje proliferatívnu expanziu klonov T-buniek zapojených do odpovede na antigén.

DIFERENCIÁCIA T-LYMFOCYTOV

Základom pre identifikáciu štádií vývoja T-lymfocytov je stav génov receptora V a expresia TCR, ako aj koreceptorov a iných membránových molekúl. Schéma diferenciácie T-lymfocytov (obr. 6-5) je podobná vyššie uvedenej schéme vývoja B-lymfocytov (pozri obr. 5-13). Prezentované sú kľúčové charakteristiky fenotypu a rastových faktorov vyvíjajúcich sa T buniek. Akceptované označenia pre štádiá vývoja T-buniek sú určené expresiou koreceptorov: DN (od Double-Negative CD4CD8) - dvojitý negatívny, DP (od Dvojité pozitívne, CD4 + CD8 +) - dvojitý pozitívny, SP (od Single-Positive, CD4 + CD8 - a CD4CD8 +) sú jednorazovo pozitívne. Rozdelenie DNtymocytov do štádií DN1, DN2, DN3 a DN4 je založené na povahe

Ryža. 6-5. Vývoj T lymfocytov

expresia molekúl CD44 a CD25. Ďalšie symboly: SCF (od faktor kmeňových buniek)- faktor kmeňových buniek, lo (nízka; indexová značka) - nízka úroveň expresie. Štádiá preusporiadania: D-J - predbežné štádium, spojenie segmentov D a J (len v génoch β- a δ-reťazcov TCR, pozri obr. 6-2), V-DJ - konečné štádium, spojenie zárodočného V génu s kombinovaným segmentom DJ .

.Tymocyty sa diferencujú zo spoločnej prekurzorovej bunky, ktorá, aj keď je stále mimo týmusu, exprimuje membránové markery ako CD7, CD2, CD34 a cytoplazmatickú formu CD3.

.Prekurzorové bunky zapojené do diferenciácie na T lymfocyty migrujú z kostnej drene do subkapsulárnej zóny kôry týmusu, kde pomaly proliferujú približne jeden týždeň. Na tymocytoch sa objavujú nové membránové molekuly CD44 a CD25.

.Potom sa bunky presunú hlbšie do kôry týmusu a molekuly CD44 a CD25 z ich membrány zmiznú. V tomto štádiu začína preskupenie β génov-, γ- a TCR ô reťazce. Ak gényγ- a δ-reťazce majú čas byť produktívne, t.j. bez posunu rámca sa preusporiadajú skôr ako gény β-reťazca, potom sa lymfocyt diferencuje ďalej akoγ δT. V opačnom prípade je p-reťazec exprimovaný na membráne v komplexe s pTα (invariantný náhradný reťazec, ktorý v tomto štádiu nahrádza skutočný α reťazec) a CD3. Toto slúži

signál na zastavenie preskupovania génov y- a ô-reťazca. Bunky začnú proliferovať a exprimovať CD4 aj CD8 - dvojaký pozitívny tymocyty. V tomto prípade sa množstvo buniek akumuluje s hotovým β-reťazcom, ale s ešte nepreskupenými génmi α-reťazca, čo prispieva k diverzite αβ-heterodimérov.

.V ďalšom štádiu sa bunky prestanú deliť a začnú preskupovať gény Vα, niekoľkokrát v priebehu 3-4 dní. Preskupenie génov a-reťazca vedie k ireverzibilnej delécii ô-lokusu umiestneného medzi segmentmi génov a-reťazca.

.K expresii TCR dochádza pri každom novom variante α-reťazca a selekcii (selekcii) tymocytov na základe sily väzby na komplex MHC-peptid na membránach buniek epitelu týmusu.

Pozitívna selekcia: tymocyty, ktoré nenaviazali žiadny z dostupných komplexov MHC-peptid odumierajú. V dôsledku pozitívnej selekcie odumiera asi 90 % tymocytov v týmuse.

Negatívna selekcia eliminuje klony tymocytov, ktoré viažu komplexy MHC-peptid s príliš vysokou afinitou. Negatívna selekcia eliminuje 10 až 70 % buniek, ktoré prešli pozitívnou selekciou.

Tymocyty, ktoré majú naviazaný niektorý z komplexov MHC-peptid so správnym, t.j. s priemernou silou a afinitou dostávajú signál na prežitie a pokračujú v diferenciácii.

.Na krátky čas zmiznú obe molekuly koreceptora z membrány tymocytov a potom sa exprimuje jedna z nich: tymocyty, ktoré rozpoznávajú peptid v komplexe s MHC-I, exprimujú koreceptor CD8 a s MHC-II koreceptor CD4. V súlade s tým sa na perifériu dostávajú dva typy T-lymfocytov (v pomere asi 2:1): CD8+ a CD4+, ktorých funkcie v nadchádzajúcich imunitných odpovediach sú odlišné.

-CD8+ T bunky hrajú úlohu cytotoxických T-lymfocytov (CTL) - rozpoznávajú a priamo zabíjajú bunky modifikované vírusom, nádorové a iné „pozmenené“ bunky (obr. 6-6).

-CD4+ T bunky. Funkčná špecializácia CD4 + T lymfocytov je rôznorodejšia. Významná časť CD4+ T-lymfocytov sa počas vývoja imunitnej odpovede stávajú T-pomocníkmi (pomocníkmi), interagujú s B-lymfocytmi, T-lymfocytmi a inými bunkami počas

Ryža. 6-6. Mechanizmus účinku cytotoxického T-lymfocytu na cieľovú bunku. V zabíjačskej T bunke sa v reakcii na zvýšenie koncentrácie Ca 2+ granule s perforínom (fialové ovály) a granzýmy (žlté krúžky) spájajú s bunkovou membránou. Uvoľnený perforín sa zabuduje do membrány cieľovej bunky s následnou tvorbou pórov priepustných pre granzýmy, vodu a ióny. Výsledkom je lýza cieľovej bunky

priamym kontaktom alebo prostredníctvom rozpustných faktorov (cytokínov). V určitých prípadoch sa môžu vyvinúť na CD4+ CTL: konkrétne takéto T lymfocyty sa nachádzajú vo významných množstvách v koži pacientov s Lyellovým syndrómom.

T pomocné subpopulácie

Od konca 80. rokov 20. storočia je zvykom rozlišovať 2 subpopulácie T-helperov (podľa toho, aký súbor cytokínov produkujú) - Th1 a Th2. V posledných rokoch sa spektrum podskupín CD4+ T buniek naďalej rozširovalo. Boli objavené subpopulácie ako Th17, T-regulátory, Tr1, Th3, Tfh atď.

Hlavné podskupiny CD4+ T buniek:

. Th0 - CD4+ T lymfocyty v skorých štádiách rozvoja imunitnej odpovede produkujú len IL-2 (mitogén pre všetky lymfocyty).

.Št1- diferencovaná subpopulácia CD4 + T-lymfocytov, špecializujúca sa na produkciu IFN y, TNF p a IL-2. Táto subpopulácia reguluje mnohé bunkové imunitné reakcie, vrátane hypersenzitivity oneskoreného typu (DTH) a aktivácie CTL. Okrem toho Th1 stimuluje produkciu opsonizujúcich IgG protilátok B lymfocytmi, ktoré spúšťajú kaskádu aktivácie komplementu. Vznik nadmerného zápalu s následným poškodením tkaniva priamo súvisí s aktivitou Th1 subpopulácie.

.Št2- diferencovaná subpopulácia CD4+ T lymfocytov špecializovaných na produkciu IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 a IL-13. Táto subpopulácia sa podieľa na aktivácii B lymfocytov a podporuje ich sekréciu veľkého množstva protilátok rôznych tried, najmä IgE. Okrem toho sa subpopulácia Th2 podieľa na aktivácii eozinofilov a rozvoji alergických reakcií.

.Št17- subpopulácia CD4 + T lymfocytov špecializovaných na produkciu IL-17. Tieto bunky poskytujú protiplesňovú a antimikrobiálnu ochranu epiteliálnych a slizničných bariér a tiež zohrávajú kľúčovú úlohu v patológii autoimunitných ochorení.

.T-regulátory- CD4+ T lymfocyty, ktoré potláčajú aktivitu iných buniek imunitného systému prostredníctvom sekrécie imunosupresívnych cytokínov - IL-10 (inhibítor aktivity makrofágov a Th1 buniek) a TGFβ - inhibítor proliferácie lymfocytov. Inhibičný účinok možno dosiahnuť aj priamou medzibunkovou interakciou, keďže induktory apoptózy aktivovaných a „spotrebovaných“ lymfocytov – FasL (ligand Fas) – sú exprimované na membráne niektorých T-regulátorov. Existuje niekoľko populácií CD4+ regulačných T lymfocytov: prirodzené (Treg), dozrievajúce v týmuse (CD4 + CD25 +, exprimujúce transkripčný faktor Foxp3) a indukované – lokalizované prevažne v slizniciach tráviaceho traktu a prechádzajú na tvorba TGFp (Th3) alebo IL-10 (Tr1). Normálne fungovanie T-regulátorov je nevyhnutné na udržanie homeostázy imunitného systému a prevenciu rozvoja autoimunitných ochorení.

.Ďalšie pomocné populácie. Nedávno boli popísané stále nové populácie CD4 + T lymfocytov, klas.

klasifikované podľa typu cytokínu, ktorý prevažne produkujú. Ako sa teda ukázalo, jednou z najdôležitejších populácií je Tfh (z angl. folikulárny pomocník- folikulárny pomocník). Táto populácia CD4+ T lymfocytov sa prevažne nachádza v lymfoidných folikuloch a vykonáva pomocnú funkciu pre B lymfocyty prostredníctvom produkcie IL-21, čo spôsobuje ich dozrievanie a terminálnu diferenciáciu na plazmatické bunky. Okrem IL-21 môže Tfh produkovať aj IL-6 a IL-10, ktoré sú potrebné na diferenciáciu B lymfocytov. Dysfunkcia tejto populácie vedie k rozvoju autoimunitných ochorení alebo imunodeficiencií. Ďalšou „novo vznikajúcou“ populáciou sú producenti Th9 – IL-9. Zrejme ide o Th2, ktoré prešli na sekréciu IL-9, ktorý je schopný spôsobiť proliferáciu pomocných T buniek v neprítomnosti antigénnej stimulácie, ako aj zvýšiť sekréciu IgM, IgG a IgE B lymfocytmi.

Hlavné subpopulácie T pomocných buniek sú uvedené na obr. 6-7. Obrázok sumarizuje súčasné predstavy o adaptívnych subpopuláciách CD4 + T buniek, t.j. tvoriace sa subpopulácie -

Ryža. 6-7. Adaptívne podskupiny CD4+ T buniek (cytokíny, diferenciačné faktory, chemokínové receptory)

sa vyskytuje počas imunitnej odpovede, a nie počas prirodzeného vývoja buniek. Pre všetky typy pomocných T-buniek sú uvedené induktory cytokínov (na šípkach vedúcich ku kruhom symbolizujúcim bunky), transkripčné faktory (vo vnútri kruhov), chemokínové receptory, ktoré riadia migráciu (blízko čiar siahajúcich od „bunkového povrchu“), a produkované cytokíny (v obdĺžnikoch, ku ktorým smerujú šípky vybiehajúce z kruhov).

Rozšírenie rodiny adaptívnych subpopulácií CD4+ T buniek si vyžiadalo vyriešenie otázky o povahe buniek, s ktorými tieto subpopulácie interagujú (komu poskytujú „pomoc“ v súlade s ich pomocnou funkciou). Tieto myšlienky sa odrážajú na obr. 6-8. Poskytuje tiež aktualizovaný pohľad na funkcie týchto subpopulácií (účasť na ochrane pred určitými skupinami patogénov), ako aj na patologické dôsledky nevyváženého zvýšenia aktivity týchto buniek.

Ryža. 6-8. Adaptívne podskupiny T buniek (partnerské bunky, fyziologické a patologické účinky)

γ δT lymfocyty

Prevažná väčšina (99 %) T lymfocytov podstupujúcich lymfopoézu v týmuse sú αβT bunky; menej ako 1 % tvoria yδT bunky. Tie sa väčšinou diferencujú mimo týmusu, predovšetkým v slizniciach tráviaceho traktu. V koži, pľúcach, tráviacom a reprodukčnom trakte sú dominantnou subpopuláciou intraepitelových lymfocytov. Spomedzi všetkých T lymfocytov v tele tvoria γδT bunky 10 až 50 %. V embryogenéze sa γδT bunky objavujú skôr ako αβT bunky.

.γδ T bunky neexprimujú CD4. Molekula CD8 je exprimovaná na niektorých yδT bunkách, ale nie ako ap-heterodimér, ako na CD8+ apT bunkách, ale ako homodimér dvoch a-reťazcov.

.Vlastnosti rozpoznávania antigénu:γδTCR pripomínajú skôr imunoglobulíny ako αβTCR, t.j. schopné viazať natívne antigény nezávisle od klasických molekúl MHC - pre γδT bunky nie je predbežné spracovanie antigénu pomocou APC potrebné alebo vôbec nie je potrebné.

.Rôznorodosťγδ TCR menej ako αβTCR alebo imunoglobulíny, hoci vo všeobecnosti sú γδT bunky schopné rozpoznať široké spektrum antigénov (hlavne fosfolipidové antigény mykobaktérií, sacharidy, proteíny tepelného šoku).

.Funkcieγδ T bunky nie sú ešte úplne prebádané, aj keď prevláda názor, že slúžia ako jedna zo spojovacích zložiek medzi vrodenou a získanou imunitou. γδT bunky sú jednou z prvých bariér pre patogény. Okrem toho tieto bunky, vylučujúce cytokíny, hrajú dôležitú imunoregulačnú úlohu a sú schopné diferencovať sa na CTL.

NKT lymfocyty

Prirodzené zabíjačské T bunky (NKT bunky) predstavujú špeciálnu subpopuláciu lymfocytov, ktoré zaberajú medzipolohu medzi bunkami vrodenej a adaptívnej imunity. Tieto bunky majú znaky NK aj T lymfocytov. NKT bunky exprimujú aβTCR a NK bunkovo ​​špecifický receptor NK1.1, ktorý patrí do superrodiny lektínových glykoproteínov typu C. Avšak receptor TCR buniek NKT má významné rozdiely od receptora TCR bežných buniek. U myší väčšina NKT buniek exprimuje invariantnú V doménu a-reťazca, pozostávajúcu z

segmenty Vα14-Jα18, niekedy označované ako Ja281. U ľudí pozostáva V doména a reťazca zo segmentov Va24-JaQ. U myší je a reťazec invariantného TCR prevažne v komplexe s Vp8.2 a u ľudí s Vp11. Vzhľadom na štrukturálne vlastnosti reťazcov TCR sa bunky NKT nazývajú invariantné - iTCR. Vývoj NKT buniek závisí od molekuly CD1d, ktorá je podobná molekulám MHC-I. Na rozdiel od klasických molekúl MHC-I, ktoré prezentujú peptidy T bunkám, CD1d predstavuje T bunkám iba glykolipidy. Hoci sa predpokladá, že pečeň je miestom vývoja buniek NKT, existujú silné dôkazy o úlohe týmusu v ich vývoji. NKT bunky hrajú dôležitú úlohu pri regulácii imunity. U myší a ľudí s rôznymi autoimunitnými procesmi je funkčná aktivita NKT buniek vážne narušená. Neexistuje úplný obraz o význame takýchto porúch v patogenéze autoimunitných procesov. V niektorých autoimunitných procesoch môžu NKT bunky hrať supresorovú úlohu.

Okrem kontroly autoimunitných a alergických reakcií sa bunky NKT podieľajú na imunitnom dohľade, čo spôsobuje odmietnutie nádoru, keď sa zvýši ich funkčná aktivita. Ich úloha v antimikrobiálnej ochrane je veľká, najmä v počiatočných štádiách vývoja infekčného procesu. NKT bunky sa podieľajú na rôznych zápalových infekčných procesoch, najmä pri vírusových léziách pečene. Vo všeobecnosti sú NKT bunky multifunkčnou populáciou lymfocytov, ktoré stále nesú mnohé vedecké záhady.

Na obr. 6-9 sú zhrnuté údaje o diferenciácii T lymfocytov na funkčné subpopulácie. Uvádza sa niekoľko úrovní bifurkácie: γ δТ/ αβТ, potom pre αβТ bunky - NKT/ iné T lymfocyty, pre posledné - CD4 + /CD8 +, pre CD4 + T bunky - Th/Treg, pre CD8 + T lymfocyty - CD8αβ /CD8αα. Ukázané sú aj diferenciačné transkripčné faktory zodpovedné za všetky vývojové línie.

Ryža. 6-9. Prirodzené subpopulácie T-lymfocytov a ich diferenciačné faktory