I. Понятие иммунная система. Как работают т-клетки иммунной системы Клеточный и гуморальный иммунитет

Т-клеточный имунитет.

Дифференцировка и функционирование Т-клеток (лимфоцитов) .

Клетки иммунной системы включают в себя лимфоциты, мон/макрофаги, гранулоциты. Они различаются морфологически, биохимически и функцио­нально. ОБщее их свойство- обеспечение иммунитета. Все они происходят из ПСК. Зрелые лимфоциты состоят из 2-х больших популяций: тимусзависимые (Т-лимфоциты),дифференцирующиеся в тимусе; тимуснезависимые.

(В-лимфоциты), дифференцирующиеся в бурсе (у человека, возможно, в костном мозге, АкЛТ).

Среди клеточных элементов иммунной системы лидерство, как по коли­чественным, так и по функциональным параметрам принадлежит Т-лимфоцитам, количество которых составляет в периферической крови от 60до 80% общей численности лимфоидных клеток. Зрелые Т-лимфоциты диаметром око­ло 6,5мкм, ядро плотное, интенсивно окрашенное, занимает всю клетку, эксцентрически располагается почти отсутствующая цитоплазма. Исследо­вание в сканирующем микроскопе показало, что Т-лимфоциты имеют почти гладкую поверхность, lg-рецепторовна их поверхности в 100-1 000раз меньше чем на В-лимфоцитах. В-клетки больших размеров до 8.5мкм, ядро менее интенсивно окрашено, не содержит ядрышка, цитоплазма больших размеров, базофильна. В-лимфоциты имеют отростчатую поверхность за счет большой плотности lg-рецепторов.

Функционально Т-лимфоциты определяют практически полный спектр клеточных реакций иммунитета, эффекторную функцию, включая реакции ги­перчувствительности замедленного типа, реакции противоопухолевого и трансплантационного иммунитета, принимают участие в регуляции функцио­нальной активности кроветворных стволовых клеток, В-лф. Это клетки, которые осуществляют рецепцию антигена и запуск иммунного ответа.

Функции Т-лимфоцитов.

1)эффекторной функции Т-лимфоциты вы­полняют

2)иммунорегуляторную функцию.

3)взаимодействие с макрофагами (АПК) -распознавание антигена и запуск имунного ответа.

4)продукция цитокинов, регулирующих не только межсистемные взаи­модействия, но и многие жизненно важные процессы в организме (например Т-лимфоциты через продукцию ИЛ-3 воздействуют на самые ранние процессы гемопоэза).

Одной из особенностей Т-лимфоцитов является их гетерогенность. Среди Т-клеток выделяют:

регуляторы Тх/Тс; Т-индукторы (Тинд,Тh1,Тh2); Т-цитотоксические. Т-эффекторы ГЗТ.

Т-дифференцирующие (Т-амплифайеры) и др.

Т-индукторы -клетки, сходные по многим характеристикам (морфоло­гическим, функциональным) с Т-хелперами, но активирующие другие типы клеток, в частности Т-супрессоры.

Т-клетки замедленной гиперчувствительности - эти клетки обеспечи­вают приток макрофагов в локальные участки, например, на коже, слизис­тых, где развивается клеточная иммунная реакция по типу ГЧЗТ (туберку­линовая проба и т.д.).

Т-клеточный рецептор для антигена TCR

В отличие от антигенраспознающих рецепторов В-лимфоциты (молекулы мембранных 1д) Т-лимфоциты имеют специфический рецептор для антигена -TCR. По строению молекулы TCRоказались близкими молекулам Igи МНС.

В состав рецептора TCR входит :

антигенрасопзнающий рецептор и молекулаCD3 в комплексе с молеку­лой ГКГ 1и IIкласса. Молекула CD3,связанная с TCR,вероятно, осу­ществляет передачу сигнала от TCRк внутриклеточным эффекторным систе­мам.

Онтогенез Т-лимфоцитов.

В костном мозге на пре-Т-лимфоцит появляется самый ранний маркер Т-лимфо­цитов -CD7+(это рецептор к µ-цепиFcфрагментаIgM). Ранние предшественники мигрируют из костного мозга через кровоток в тимус под действием гормонов тимуса, где происходит их размножение, созревание, образование зрелых Т-лимфоцитов, оттуда миграция в кровь, заселение периферических орга­нов.Только 5-10% пройдет позитивную селекцию, 90-95%- погибнет, а затем только начнется заселение зон организма.

В тимус пре-Т поступают из сосудов, расположенных между корковым и мозговым веществом, где они первоначально взаимодействуют с дендрит­ными клетками и макрофагами, а затем после миграции в субкортикальный слой -с эпителиальными клетками-"няньками", после чего начинается их актив­ная пролиферация.

Т-лимфоциты не вступившие во взаимодействие с антигенами называют наивными, а подвергнувшиеся действию гормонов и т.д.-армированными .

Периферические органы иммунной системы

В процессе созревания тимоцитов, их взаимодействие с эпителиаль­ными клетками тимуса (клетки-"няньки") они учатся распознавать анти­ген, экспрессир. антигенраспоэнающий рецептор -позитивная селекция{У/о клеток).

"Негативная селекция"- (95%) -клетки, которые не научились рас­познавать антиген, они имеют рецепторы к аутоантигенам. На дифференци-ровку (созревание) клеток в тимусе влияют гуморальные факторы тимуса и стромы. Гуморальные факторы тимуса: тимозин, тимопоэтин, тимический гормональный фактор, тимостимулин, сывороточный тимический фактор, ИЛ-3. Стромальные факторы: в медуллярной зоне тимуса имеются макрофа­ги, дендритные клетки тимуса.

Маркеры -поверхностные структуры (или внутриклеточные), характе­ризующие как отдельные типы лимфоцитов, так и определенные этапы их развития. Варианты маркеров:

1)поверхностные антигены, в т.ч. дифференцировочные, появляющиеся и исчезающие в зависимости от стадии развития клетки или сохраняющиес

на всех стадиях клеточного цикла;

2)поверхностные рецепторы (распознающие структуры), с помощью которых клетки узнают антиген и воспринимают другие стимулы, необхо­димые для их жизнедеятельности.

Важнейшими маркерами Т-лимфоцитов служат рецепторы, которые отли­чаются по строению, функциональному назначению и разделены на 3группы

1)антигенраспознающие рецепторы на Тлф -(TCP.), на Влф -рец.Тд

природы; позволяют специфически распознавать антиген;

2)рецепторы для иммунологически значимых продуктов иммунной сис­темы (рец. кFclg,CI-C9, лимфокинов цк и др.) -необходимы для реали­зации различных функций иммунной системы;

3)рецепторы для продуктов неиммунного происхождения (гормонов, нейропептидов и др.), рецепторы адгезии.

Методы идентификации Т-клеток.

Для выделения Т-лимфоцитов из пула клеток крови или других тканей используют различные приемы:

3)цитофлюорометрия

4)по рец. кFclg-на Тх-FclgM; -Т на Те-FclgG; -Т

Патология в системе Т-клеточного иммунитета.

Врожденная недостаточность Т-лимфоцитов (первичный ИД -Т-КИН, синдром Ди-Джорджа, синдром атаксии-телеангиоэктазии и др);

Инфицирование Т-клеток вирусом ВИЧ, острого лимфолейкоза взрос­лых;

Т-клеточные иммунопролиферативные заболевания (варианты острого лимфолейкоза, Т-клеточные лимфомы и Др.)-

Врожденные и приобретенные дефекты Т-клеточного антигенраспоз-нающего рецепторного комплекса или его отдельных субъединиц, адгезив-ных молекул, дефектность механизмов "обучения" Т-лф в тимусе (блок позитивной и/или негативной селекции тимических лимфоцитов) ;

Нарушение соотношения регул. Т-лимфоцитов (CD4 и 008),субпопу­ляций с превышением функции хелперно-индуцирующих клеток -аутоиммун-ная и аллергическая направленность или супрессорно-ЦТК-иммунодефицит-ная направленность иммунопатологии;

Приобретенные тимусзависимые ИДС (удаление тимуса, поражение Т-клеток физическими, фармакологическими и другими методами, опухоли, нарушение питания, инфекции, возрастные изменения и др.);

Преактивация Т-лимфоцитовinvivo(факторы микроорганизмов, ау-тоантитела против структур Т-клеток, фармакологические средства и др.) с развитием аутоиммунных процессов, повышенной продукцией ЦК, актив, мф -усиление воспалительных, деструктивных процессов).

Человек это удивительное создание, не похожее ни на одно живое существо на земле, наш организм уникален и неповторим.

Одна из особенностей, дарованная нам природой заключается в способности противодействия множеству болезней и вирусов, подавлению опухолевых процессов благодаря клеточному и гуморальному иммунитету.

— это наша надёжная защита, дарованная природой!

Что такое Т-клеточный иммунитет?

Иммунная система человека — сложный принцип равновесия, благодаря которому мы можем противостоять различным заболеваниям. Т-Клеточный иммунитет это иммунный ответ на вторжение опасных вирусов или бактерий в наш организм.

В ходе этой борьбы к нам на помощь спешат наши клетки, такие как Т-лимфоциты, макрофаги, и цитокины. Ученые разделяют иммунную защиту человека на две составляющих:

• гуморальный иммунитет ,
• а также клеточная иммунная реакция .

В случае с гуморальной иммунной реакцией защитную функцию осуществляют молекулы в плазме нашей крови. Клеточная иммунная реакция заключается в специфическом действии специальных стражей нашего здоровья, Т-хелперов или CD4 лимфоцитов.

Функции, осуществляемые Т-лимфоцитами в нашем организме :

1. Активация Т-лимфоцитов вызывает апоптоз клеток, то есть распознаётся чужеродный антиген.
2. Макрофаги словно по сигналу начинают концентрироваться в районе проникновения вируса или бактерий, они умело разрушают патогены.
3. Начинается активная стимуляция клеток цитокинов, организм активно борется с чужеродным вторжением.

Лимфоциты, самые главные защитники нашего здоровья образуются, прежде всего, в лимфатических узлах, костном мозге, миндалинах и других органах. Размножение и созревание этих удивительных клеток происходит в вилочковой железе.

Существуют следующие виды клеток иммунной системы:

• Т-хелперы (их еще называют т-лимфоцитами) — одни из ведущих клеток в защитных иммунных процессах. При внедрении в организм чужеродных патогенных вирусов или бактерий они словно координируют работу ответной реакции организма.

• Т-киллеры — разновидность Т-лимфоцитов, они находят и безжалостно уничтожают чужеродные клетки или вирусы. Опознавание врагов происходит благодаря наличию антигена на поверхности патогена.

• Макрофаги это маленькие помощники в борьбе с чужеродными патогенными вирусами и микробами. Они группируются в месте иммунной реакции и начинают захватывать и поглощать своих врагов.

• Т-супрессоры позволят подавлять активность Т-лимфоцитов и макрофагов, в моменты, когда потенциальная угроза для здоровья уже устранена.

Иммунитет, как основа жизни

Т-Клеточный иммунитет — это способность маленьких клеток, размером всего в микрон защищать наш организм от вирусных заболеваний, инфекций, патогенных бактерий, опухолей и грибков.

Иммунная система, не смотря на свою грозность, очень хрупка. Чтобы быть всегда здоровым и поддерживать иммунитет в норме необходимо тщательно подбирать свой рацион, употреблять витамины и не увлекаться вредными привычками.

Существует множество лекарственных трав, для поднятия иммунитета, например эхинацея, корень солодки. Занятия спортом и правильное питане позволяют иммунной системе работать без сбоев. Без этой защиты, в виде крохотных клеточек нашего организма, мы практически не защищены от окружающей среды.

Например, одно из самых страшных заболеваний под названием СПИД разрушает именно Т-лимфоциты, вирус копирует свое РНК прямо в клетках CD-4, резко сокращая их количество и ставя под удар здоровье человека. Организм как оголённый провод не способен защищать себя.

Как видите, Т-клеточный иммунитет это одна из самых драгоценных и уникальных особенностей нашего организма, которую нужно оберегать как зеницу ока!

Post Views: 512

Лекция 8

Клеточный иммунитет – это иммунитет, опосредованный клетками.

Клеточный иммунитет является основным способом защиты организма от:

1) внутриклеточных бактерий, вирусов, грибов;

2) чужеродных клеток и тканей, измененных своих клеток.

Клеточный иммунитет является основой трансплантационного и противоопухолевого иммунитета. Реакции клеточного иммунитета лежат в основе аллергий IV типа и ряда аутоиммунных заболеваний.

Клеточный иммунитет может быть перенесен в другой организм с помощью сенсибилизированных лимфоцитов.

Основными эффекторами клеточного иммунитета являются Т-цитотоксические лимфоциты. Помимо цитотоксических Т- лимфоцитов, в развитии и реализации клеточной формы защиты организма принимают участие НК-клетки и макрофаги (К-клетки).

Защитное действие клеточных иммунных реакций проявляется:

– в цитотоксическом действии иммунокомпетентных клеток на клетки-мишени (в киллинге клеток, инфицированных вирусом, чужеродных, опухолевых клеток или отторжении трансплантата);

– во внутриклеточном переваривании бактерий (внутриклеточном киллинге).

1. В цитотоксическом разрушении клеток-мишеней (клеток, инфицированных вирусом, опухолевых и аллогенных клеток) принимают участие Т-киллеры, НК-клетки, макрофаги (К-клетки), которые используют следующие механизмы (Рис 12-1.).

Р и с. 12-1. Механизмы цитотоксического разрушения клеток-мишеней в клеточных иммунных реакциях.

Т-лимфоциты (СD8 + - клетки) и НК-клетки (СD16 + - клетки) цитолиз клеток-мишеней вызывают посредством продукции перфоринов и фрагментинов. Механизм цитолиза приведен на рис.12-5, 12-6.

Распознавание ими клеток-мишеней и чужеродных антигенов не связано с представлением антигенных пептидов молекулами ГКГ. В отличие от цитотоксических Т-лимфоцитов, развитие цитотоксичности в ряду НК-клеток не требует их пролиферации и дифференцировки. НК-клеточная активность не повышается при вторичном иммунном ответе; в ряду НК-клеток не формируются клетки «иммунной памяти». Цитотоксическая активность НК-клеток усиливается под влиянием ИЛ-2, ИНФa, ИНФb, ИЛ-12, ИЛ-15. НК-клетки способны без предварительной сенсибилизации, при первой встрече вызывать лизис клеток-мишеней (оказывать прямое цитотоксическое действие). Механизм цитотоксического действия НК-клеток на клетки-мишени аналогичен тому, который используют Т-киллеры. Они, как и Т-лимфоциты, продуцируют перфорины, фрагментины и несут мембрано-связанные Fas лиганды.

Р и с. 12-5. Экзоцитоз перфоринов Т-киллером и образованние поры в мембране клетки-мишени.

Р и с 12-6. Пути индукции апоптоза клеток-мишеней Т-киллерами.

Макрофаги, К-клетки цитолиз клеток-мишеней вызывают через развитие реакции АЗКЦ. Механизм цитотоксического действия приведен на рис.12-7.

Р и с. 12-7. Антитело-зависимая клеточная цитотоксичность.

2. Клеточные иммунные реакции являются основным способом защиты организма от внутриклеточных бактерий. Переваривание бактерий, для которых основной "средой обитания" являются макрофаги, происходит в результате активации инфицированных клеток факторами (секреторным ИНФ-g и мембранным ФНОa), которые продуцируются стимулированными антигеном Т-клетками воспаления. Механизм такого процесса приведен на рисунке 12-8.

Р и с. 12-8. Механизм активации инфицированных макрофагов Т-лимфоци­тами.

В результате распознавания иммуногенного комплекса на инфицированных макрофагах CD4 + Т-клетки воспаления активизируются, и экспрессируют на своей поверхности ФНОa и усиливают продукцию ИНФg. Совместное действие этих цитокинов приводит к кислородному взрыву в макрофагах и активному накоплению в них веществ с бактерицидной активностью. Кроме того, в активированных макрофагах усиливается экспресссия молекул ГКГ 2 класса и рецептора ФНОa, что обеспечивает дополнительное вовлечение наивных Т-клеток воспаления в иммунный процесс.

Ф КГМА 4/3-04/02

ИП № 6 УМС при КазГМА

КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра иммунологии и аллергологии

ЛЕКЦИЯ

Тема: «Система клеточного иммунитета. Иммунологическая толерантность »

По дисциплине: Общая иммунология

Для специальности – 5В130100 - Общая медицина

Время (продолжительность) 1 час

Караганда 2014 г.

Утверждена на заседании кафедры

«___» ____. 2014 г.Протокол № ____

Зав. кафедрой иммунологии и аллергологии, д.м.н., доцент __________Газалиева М.А.

Тема : Система клеточного иммунитета. Иммунологическая толерантность.

Цель: Дать понятие клеточной иммунологии, основные этапы развития клеток. Изучить структуру и основные функции клеток иммунной системы. Система клеточного иммунитета. Иммунологическая толерантность

План лекции

Клеточная иммунологии, основные этапы развития клеток.

Структура и основные функции клеток иммунной системы.

Система клеточного иммунитета, методы оценки.

Иммунологическая толерантность.

Система клеточного иммунитета. Иммунологическая толерантность.

Иммунная система многокомпонентна, но работает как единое целое. Она включает в себя и многочисленные эволюционно древние, малоспецифические в своей основе компоненты, и эволюционно новые элементы, определяющие высокую специфичность иммунных реакций. Все эти компоненты работают в тесной взаимосвязи.

Основной клеткой организма, определяющей работу иммунной системы является лейкоцит во всем многообразии его популяций и субпопуляций.

Специфичность иммунной реакции определяется лимфоцитами и продуцируемыми или специфическими Ig-ми (антигенами). Неспецифические функции уничтожения чужеродного выполняют клетки моноцитарного и гранулоцитарного рядов, а также неспецифические лимфоциты.

Количественно неспецифические элементы защиты во много раз превосходят специфические, специфические иммунные компоненты лишь в небольшой части сами осуществляют конечную эффекторную функцию. Основную часть работы по элиминации чужеродного осуществляют и организуют неспецифические компоненты, однако эту работу инициируют, направляют, активируют и контролируют специфические элементы системы.

К клеточным факторам относятся все лейкоциты крови: лимфоциты, нейтрофилы, моноциты, эозинофилы, базофилы (их называют иммунокомпетентными клетками - ИКК).

Все эти клетки имеют принципиальные морфологические и цитохимические отличия, связанные с различием функций, выполняемых ими в системе защиты.

Все лейкоциты происходят из единой мультипотентной стволовой кроветорной клетки. Популяция стволовых кроветорных кле­ток является самоподдерживающейся и имеет постоянный уровень за счет жесткого самоконтроля. Часть этих клеток постоянно рециркулирует через кровяное русло между различными очагами кроветворения в костной ткани. Из мультипотентной стволовой кроветворной клетки образуются продифференцированные пулы стволовых клеток, от которых берут начало лимфоидный, моноцитарный, гранулоцитарный, эритроидный, тромбоцитарный ростки клеток.

В крови человека содержится в среднем 4 – 7 тыс. лейкоцитов в 1 3 мм. На один лейкоцит приходится приблизительно 1 тыс. эритроцитов.

Морфологически различают пять типов лейкоцитов: лимфоциты, моноциты, нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.

Лимфоциты и моноциты – незернистые лейкоциты (агранулоциты), нейтрофилы, эозинофилы и базофилы содержат цитоплазматические гранулы – зернистые лейкоциты (гранулоциты).

Лейкоциты обладают подвижностью, что обеспечивает их проникновение через стенки кровеносных сосудов и эпителий; этому способствует имеющийся у них сократительный аппарат и свойство образовывать псевдоподии. Они имеют на своей поверхности большое количество рецепторов и антигенов, которые имеют важное значение, поскольку с их помощью можно идентифицировать клетки разных субпопуляций. Рецепторы и антигены находятся в подвижном, «плавающем» положении, причем достаточно быстро сбрасываются. Подвижность рецепторов дает возможность концентрироваться им на одном участке мембраны, что способствует усилению контактов клеток между собой, а быстрое сбрасывание рецепторов и антигенов подразумевает их постоянное новообразование в клетке.

Лейкоциты в русле крови не выполняют ни каких функций, кровоток служит лишь для их транспорта; функционируют лимфо­циты в органах и тканях, куда они мигрируют. В кровотоке находится ничтожная часть всех лейкоцитов организма (не более 1 – 2%).

Лимфоциты.

Лимфоциты – это популяция иммунокомпетентных клеток, определяющая высокую специфичность ответа иммунной системы на чужеродное. Содержание их в крови в среднем составляет 1 – 4*10 9 клеток в 1 л крови. Имеются два основных типа лимфоцитов: Т-лимфоциты, обеспечивающие клеточный иммунитет, и В-лимфоциты, ответственные за антителообразование. Принципиально отличается от них особый тип лимфоцитов – естественные (нормальные) киллеры.

Образование иммунокомпетентных клеток.

Образование иммунокомпетентных клеток происходит в кроветворных (костный мозг), первичных (тимус) и вторичных лимфоидных органах (лимфоузлы, селезенка, аппендикс, пейеровы бляшки и солитарные фолликулы, глоточное кольцо, органные скопления). Клетки постоянно рециркулируют между этими органами в крово - и лимфотоке и транспортируются к месту внедрения чужеродного.

Первичным местом образования всех иммунокомпетентных клеток является орган кроветворения – костный мозг. В очагах кроветворения образуются и проходят полный цикл дифференцировки моноциты и все гранулоциты (а также эритроциты и тромбоциты), в них начинается и дифференцировка лимфоцитов.

Все типы лейкоцитов происходят из самоподдерживающейся популяции единой костномозговой полипотентной стволовой кроветворной клетки. Если В-лимфоциты весь цикл дифференцировки до зрелых В-лимфоцитов проходят в костном мозге, то Т-лимфоциты на стадии пре-Т-лимфоцитов мигрируют из него по кровотоку в первичный лимфоидный орган – тимус, в котором заканчивается их дифференцировка с образованием всех клеточных форм зрелых Т-клеток. Эта стадия дифференцировки Т- и В-лимфоцитов называется антигненезависимой и происходит независимо от внедрения в организм чужеродного агента (антигена). Последующая стадия дифференцировки этих клеток запускается только при попадании в организм антигена и называется антигензависимой фазой.

Зрелые иммунокомпетентные клетки выходят в кровоток, по которому моноциты и гранулоциты мигрируют в ткани, а лимфоциты направляются во вторичные лимфоидные органы, где происходит антигензависимая фаза их дифференцировки.

Гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) после созревания в костном мозге несут только эффекторную функцию, после однократного выполнения которой гибнут. Зрелые моноциты оседают в тканях, где образующиеся из них тканевые макрофаги также выполняют преимущественно эффекторную функцию, но в процессе более длинного периода жизни многократно. Лимфоциты, после созревания их в костном мозге (В-клетки) или тимусе (Т-клетки) поступают во вторичные лимфоидные органы, где основной их функцией является размножение в ответ на антигенный стимул с появлением специфических эффекторных клеток и клеток памяти. Постоянная рециркуляция лимфоцитов в кровотоке приводит к единств и определенному постоянству клеточного состава вторичной лимфоидной ткани организма в его нормальном, спокойном состоянии. При внедрении в организм чужеродного основные изменения происходят в лимфоидных органах, регионарных к месту внедрения и дальнейшего распространения чужеродного.

Кровоток – это основная магистраль транспорта и рециркуляции иммунных компонентов, в частности иммунокомпетентных клеток. Моноциты и гранулоциты, находящиеся в крови, представляют собой клетки, направляющиеся из очага кроветворения в органы и ткани, к месту внедрения чужеродного; эти клетки еще не имели контактов с антигеном, не реализовали свою функцию. Лимфоциты мигрируют из костного мозга по кровяному руслу в тимус и вторичные лимфоидные органы, кроме того, рециркулируют между вторичными лимфоидными органами или направляются к месту вне­дрения чужеродного. Эти клетки гетерогенны: они могут быть разной степени зрелости, до и после контакта с чужеродным. Таким образом, в крови в основном не происходит никаких иммунологических реакций; кровоток лишь доставляет клетки к месту их функционирования. Лимфоциты, циркулирующие с кровью, дифференцированы на субпопуляции: Т-хелперы (помощники), Т-супрессоры, В-лимфоциты (предшественники плазматических клеток), Т-киллеры, Т-эффекторы ГЗТ и др. В ответ на антигенное раздражение лимфоциты активно размножаются и дифференцируются в конечные эффекторные клетки. Эти клетки строго специфичны, каждому антигену соответствует отдельный клон лимфоцитов, также специфичны и регуляторные популяции лимфоцитов.

Морфология лимфоцитов.

Морфологически лимфоциты периферической крови в основном однотипны. По размеру их подразделяют на малые, средние и большие. В ответ на антигенный стимул лимфоцит трансформируется в бластную клетку и морфологически проходит стадии лимфобласта, большого, среднего и малого лимфоцита, а при дифференцировке В-лимфоцитов – стадии лимфобласта, юной и зрелой плазматической клетки. В периферической крови встречаются обычно малые, реже средние лимфоциты (при септическом процессе их количество возрастает). Малые лимфоциты – это округлые клетки диаметром 5 – 8 мкм с высоким ядерно-цитоплазматическим соотношением. Они имеют круглое или овальное ядро с плотно агрегированным хроматином и узкий ободок цитоплазмы без отчетливых гранул. Большие и средние лимфоциты – это округлые клетки диаметром соответственно 12 – 15 и 8 – 12 мкм. Их ядра напоминают ядра малых лимфоцитов, но имеют более плотный хроматин и более выраженные ядрышки. Ободок цитоплазмы шире, чем у малых лимфоцитов и нередко содержит азурофильные гранулы. Такие лимфоциты называют БГЛ (большими гранулосодержащими лимфоцитами), их считают аналогами натуральных киллеров (NK клетки), играющих основную роль в противоопухолевой защите организма. В периферической крови встречаются лимфоциты, имеющие разный объем цитоплазмы и размеры ядра, а соотношение количества лимфоцитов разного размера отражает состояние активации иммунной системы.

Кинетика Т- и В- лимфоцитов.

В очагах костномозгового кроветворения из пула полипотентных стволовых клеток образуется общий пул стволовых лимфоид­ных клеток. Из этого пула, в свою очередь, образуется пул предшественников Т-лимфоцитов – пре-Т-клеток; у этих клеток появляется общий антиген, характерный для всех Т-лимфоцитов. Пре-Т-клетки мигрируют из костного мозга в тимус, где под влиянием тимического гормонального фактора (ТГФ) происходит их окончательная дифференцировка в зрелые Т-лимфоциты.

В тимусе происходит четкая дифференцировка на две субпопуляции – Т-хелперы и Т-супрессоры/цитотоксические клетки. Каж­дая из этих субпопуляций имеет свои специфические поверхностные маркеры и несет принципиально различные эффекторные функции. Зрелые Т-лимфоциты мигрируют через кровоток во вторичные лим­фоидные органы, где происходит антигензависимая фаза дифферен­цировки. В ответ на антигенный стимул происходит активация и пролиферация Т-лимфоцитов, имеющих рецепторы к внедрившемуся антигену. Это приводит к резкому увеличению специфического клона Т-лимфоцитов на 4 – 5 сут. при первичном иммунном ответе или на 3 – 4 сут. при вторичном иммунном ответе, после внедрения в организм чужеродного.

В периферической крови Т-лимфоциты составляют в среднем 10 – 30 % всех лейкоцитов.

В-лимфоциты образуются у взрослого человека в костном мозге, а в эмбриогенезе – в эмбриональной печени. Формирование и дифференцировка первичного пула зрелых В-лимфоцитов целиком происходит в костном мозге и не зависит от присутствия антигена. Все пулы В-клеток разной степени дифференцированности постоянно рециркулируют в крови между очагами костного мозга и лимфоидными органами. В-лимфоциты составляют 2 – 6 % всех лейкоцитов периферической крови.

В костном мозге под влияние микроокружения и происходит дифференцировка стволовой В-клетки в пре-В-лимфоцит. В цитоплазме этой клетки происходит синтез тяжелых цепей IgM, а через ряд делений – и легких цепей иммуноглобулинов. Параллельно этому появляются молекулы иммуноглобулинов и на поверхности клеток. В дальнейшем по мере созревания В-клеток количеств молекул иммуноглобулинов на поверхности клеточной мембраны увеличивается. Наряду с увеличением основных рецепторов (к Fc-фрагментам иммуноглобулинов и С3 компоненту комплемента) появляются IgD, а затем у части клеток происходит переключение на продукцию IgG, IgA или IgE (или одновременно молекул нескольких типов). Цикл дифференцировки В-лимфоцитов в костном мозге составляет 4-5 суток.

Под влиянием антигена и при помощи Т-лимфоцитов и макрофагов зрелая В-клетка, имеющая рецепторы к данному антигену, активируется и превращается в лимфобласт, который делится 4 раза и превращается в юную плазматическую клетку, превращающуюся после ряда делений в зрелую плазматическую клетку, гибнущую после 24-48 часов функционирования.

Параллельно с образованием под влиянием антигена плазматических клеток часть специфических к данному антигену В-лимфоцитов, активируясь, превращается в лимфобласты, далее в большие и малые лимфоциты, сохраняющие специфичность. Это клетки иммунологической памяти – долгоживущие лимфоциты, которые, рециркулируя в кровотоке, заселяют все периферические лимфоидные органы. Эти клетки способны более быстро активироваться антигеном данной специфичности, что определяет большую скорость вторичного иммунного ответа.

Зрелый В-лимфоцит имеет определенный набор рецепторов на своей поверхности, благодаря которым он взаимодействует с антигеном, другими лимфоидными клетками и различными веществами, стимулирующими активацию и дифференцировку В-клеток. Главными рецепторами клеточной мембраны В-лимфоцита являются иммуноглобулиновые детерминанты, с помощью которых клетка соединяется с определенным антигеном и стимулируется. Параллельно этот же антиген стимулирует специфический Т-лимфоцит. Для узнавания В-лимфоцитом активированной Т-клетки служат Ia-антигены (HLA-DR-антигены). Помимо этого, на поверхности В-лимфоцита имеются рецепторы непосредственно для специфических антигенов Т-лимфоцитов, при помощи которых осуществляется специфический контакт Т- и В- клеток. Т-хелперы передают В-лимфоцитам при контакте серию стимулирующих факторов; к каждому из этих факторов на поверхности В-лимфоцита имеется соответствующий рецептор (к фактору роста В-лимфоцитов, интерлейкину-2, фактору дифференцировки В-клеток, антигенспецифическому хелперному фактору и т.д.).

Важнейшим рецептором В- лимфоцита является рецептор к Fc-фрагменту иммуноглобулинов, благодаря которому клетка связывает на своей поверхности молекулы иммуноглобулинов разной специфичности. Это свойство В-клетки определяет ее антителозависимую специфичность, которая появляется только в том случае, если клетка специфически или неспецифически сорбировала на своей поверхности иммуноглобулины. Эффект антителозависимой клеточной цитотоксичности требует наличия комплемента; в соответствии с этим на поверхности В-лимфоцита имеется рецептор к С3 компо­ненту комплемента. Функциональная характеристика лимфоцитов.

Т-лимфоциты выполняют в организме две важнейшие функции: эффекторную и регуляторную.

Эффекторная функция Т-лимфоцитов заключается в специфической цитотоксичности этих клеток в отношении чужеродных клеток, появляющейся при отторжении трансплантата, опухолевом росте, аутоиммунных процессах и вирусных заболеваниях, когда атакуются собственные клетки организма, пораженные вирусом. Главная роль в цитотоксическом эффекте принадлежит Т-лимфоцитам-киллерам, имеющим специфические рецепторы к антигенам чужеродных (или дефектных своих) клеток. В организме имеются долгоживущие Т-киллеры, которые, по-видимому, используются на начальном этапе воспаления, до образования в ответ на антигенный стимул большого количества короткоживущих эффекторных клеток, специфических к данному антигену и исчезающих вскоре после его уничтожения. Т-киллеры разрушают клетки-мишени без помощи антител или комплемента, при непосредственном контакте с мишенью. Небольшая часть Т-киллеров имеет на своей поверхности Fc-рецепторы. Не имея специфических рецепторов к чужеродным клеткам, эти клетки, аналогично В-лимфоцитам и макрофагам, выполняют роль специфических цитотоксических клеток опосредованно, через опсонизацию клеток-мишеней (антителозависимая цитотоксичность).

Одной из важных регуляторных функций Т-лимфоцитов специфических клонов, активированных антигеном, является способность вырабатывать различные биологически активные вещества – факторы хемотаксиса и торможения миграции нейтрофилов и мак­рофагов, армирующий фактор и др. Наряду с продукцией медиаторов важнейшая регуляторная роль в индукции специфического иммунного ответа принадлежит непосредственно Т-клеткам, а точнее двум регуляторным субпопуляциям – Т-хелперам и Т-супрессорам.

Т-хелперы стимулируют к пролиферации и дифференцировке антителообразующие клетки в ответ на антигенный стимул. Ответ В-лимфоцитов на большинство белковых антигенов полностью зависит от помощи Т-лимфоцитов (тимусзависимые антигены). По отношению к другим антигенам (растворимым полисахаридам, бактериальным липополисахаридам)стимуляция В-клеток и их антителообразование могут происходит без участия Т-лимфоцитов-хелперов, однако в этих случаях присутствие клеток данной популяции усиливает процесс. Взаимодействие В-клеток с Т-хелперами осуществляется при непосредственном контакте, или в результате выработки Т-хелперами растворимых неспецифических факторов, называемых лимфокинами. К последним относятся интерлейкин-2, фактор, регулирующий пролиферацию В-клеток, фактор дифференцировки В-клеток.

Т-супрессоры угнетают иммунный ответ либо путем непосредственного угнетающего действия на В-лимфоциты и Т-хелперы, либо путем подавления активности Т-хелперов.

Таким образом, в организме имеется четкая регуляторная система Т-хелперы - Т-супрессоры, которая осуществляет контроль интенсивности развития специфической реакции иммунной системы на чужеродное.

Кроме того, Т-лимфоциты продуцируют ряд биологически активных веществ: интерферон, угнетающий активность вирусов и являющийся мощным регулятором пролиферации и дифференцировки всех кроветворных элементов, неспецифические пептиды, стимулирующие образование общих пулов предшественников кроветворных клеток и макрофагов, а также образование и дифференцировку стромальных клеточных элементов. Последнее особенно важно для регенерации ткани при окончании воспаления, ибо в начале регенерации образуется строма.

Основной эффекторной функцией В-лимфоцитов, а точнее плазматических клеток, в которые они дифференцируются, является продукция антител.

В ответ на антигенный стимул происходит новообразование клона В-лимфоцитов, специфического к этому антигену, и их дифференцировка в плазматические антителообразующие клетки. Происходит это преимущественно в лимфоидных органах, регионарных к месту внедрения чужеродного. В разных органах накапливаются клетки, продуцирующие иммуноглобулины разных классов. Так, клетки, продуцирующие антитела классов А и Е – в пейеровых бляшках и других лимфоидных образованиях слизистых оболочек. Контакт с любым антигеном стимулирует образование всех пяти классов, однако в результате включения сложных регуляторных процессов в конкретных условиях начинают преобладать иммуноглобулины определенного класса.

Антитела более эффективны для нейтрализации токсинов, продуцируемых чужеродными клетками. Важную роль в этом процессе играет комплемент, активация которого определяется в основном комплексом антиген-антитело (так называемых циркулирующих иммунных комплексов ЦИК) приводит к возникновению тяжелых сосудистых патологий. Потому образовавшийся комплекс антиген- антитело должен быть немедленно захвачен и переварен фагоцитирующими клетками (для этой цели важны Fc-рецепторы этих клеток).

Другим направлением эффекторного действия антител является лизис клеток антителами в комплексе с активированным комплементом. В этом процессе участвуют также макрофаги, неспецифические Т- и В-лимфоциты и натуральные киллеры, на поверхности клеточных мембран которых имеются рецепторы к компонентам комплемента.

В организме имеется жесткая система регуляции (остановки) антителообразования после прекращения действия антигена. Начавшееся антителообразование в плазматических клетках, образованных из В-лимфоцитов, по принципу обратной связи тормозит выход и дифференцировку новых В-лимфоцитов. Последние не выйдут в дифференцировку до тех пор, пока в данном лимфоузле не начнется гибель антителопродуцирующих клеток, и лишь при условии, что в нем еще будет антигенный стимул. Этот механизм нейтрализации активации В-клеток высокой концентрацией антител в совокупности с коротким жизненным циклом плазматической клетки осуществляет четкий контроль за ограничением синтеза антител до уровня, необходимого для эффекторной борьбы с чужеродным. В случаях, когда принцип достаточности по каким-либо причинам не срабатывает, образование антител в количествах, превышающих необходимые для обеспечения нормального течения воспалительного процесса, может привести к патологии (аллергические реакции).

Часть зрелых В-лимфоцитов оказывает супрессивное действие на функционирование Т-лимфоцитов –хелперов и цитотоксических Т-клеток, а через них на пролиферацию и диффернецировку В-лим­фоцитов. Другая часть В-клеток, напротив, стимулирует эти субпопуляции. Вероятно, этот тип регуляции является добавочным, дуб­лирующим путь регуляции пролиферации и дифференцировки В-клеток при помощи антител или при помощи Т-хелперов и Т-супрессоров.

Таким образом, многокомпонентность позволяет иммунной системе многократно дублировать свои основные функции, создавая тем самым большой «запас прочности» и большие компенсаторные возможности в плане защиты организма от повреждающего воздействия факторов внешней и внутренней среды.

На русском языке

основная:

Ройт А. «Иммунология», Москва, 2007

Хаитов Р.М. «Иммунология», Москва, 2000

Шортанбаев А.А., Кожанова С.В «Общая иммунология», Алматы, 2008

дополнительная:

Федосеев Г.Б. «Аллергология», Санкт-Петербург, 2007

Хацкий С.Б. «Аллергология в схемах и таблицах», Санкт-Петербург, 2001

Современные аспекты клинической пародонтологии// под ред. Дмитриевой Л.А., Москва, 2001.

Грудянов А.И. Пародонтология. Избранные лекции. Москва, 1997

Медуницын Н.В. «Вакцинология», Москва, 2004

На казахском языке

основная:

Шортанбаев А.А., Кожанова С.В. «Жалпы иммунология», Алматы, 2008

К.А. Жуманбаев «Клиникалык иммунология жэне аллергология», Караганды, 2008

дополнительная:

Балпанова Г.Т. «Трансплантациялық иммунитет», Алматы, 2002

Бижигитова Б.Б. «Комплемент жүйесі мен антигенді таныстырушы жасушалардың иммунды жауаптағы маңызы», Алматы, 2006

Мухамбетова С.Г., Каракушикова А.С., Кожанова С.В., Садвакасова Г.С., Балпанова Г.Т. «Иммунды статусқа баға берудің қазіргі әдістері», Алматы, 2005

Контрольные вопросы (обратная связь)

Система клеточного иммунитета, ее общая биологическая роль.

Основные этапы дифференцировки Т-клеток, интерогенность Т-лимфоцитов.

Последовательность появления маркеров на лимфоцитах тимуса.

Основные характеристики Т-хелперов, их функции.

Основные характеристики Т-супрессоров, их функции.

Основные характеристики Т-индукторов, их функции.

Основные характеристики Т-киллеров, их функции.