Иммунная система обеспечивает человека здоровьем и активной жизнедеятельностью. Самым важным звеном в комплексной защите являются клетки иммунной системы.

Иммунная система

Иммунная система - это защитные механизмы и реакции по предоставлению организму устойчивости и сопротивляемости к негативным факторам внешней и внутренней среды.

Иммунитет представлен рядом органов, которые синтезируют, распространяют и влияют на функционирование иммунокомпетентных клеток:

• Периферических - печень, селезенка, лимфатические узлы, миндалины;
• Центральных - вилочковая железа, тимус.

Иммунная система подразделяется на виды:

• Врожденный - наличие генетически обусловленной защиты;
• Приобретенной - развитие и усовершенствование механизмов и реакций.

Так как иммунитет выполняется на двух уровнях - гуморальном и клеточном, то можно выделить специфические и неспецифические виды защиты, которые зависят от вида иммунитета.

Так же совокупность деятельности врожденного и адаптационного иммунитетов определяет быстроту и эффективность наступления иммунного ответа.

Иммунный ответ - это реакция защитной системы на проникновение чужеродного объекта или изменение собственных клеток организма. Он состоит из двух циклов:

• Поиск и распознавание чужеродного гена;
• Координация всех иммунокомпетентных клеток на обезвреживание и уничтожение патогена.

При этом иммунитет имеет функции по запоминанию, то есть клетки естественно приобретенного вида способны формировать иммунологическую память для более эффективного и быстрого иммунного ответа на повторное заражение возбудителем.

Иммунокомпитентные клетки

Клетки иммунной системы представляют собой мезенхимы по происхождению, имеют единую родоначальную клетку стволового типа, образованную красным костным мозгом. Делятся на две основные категории. К первой категории относятся клетки иммунитета, имеющие специализированные функции:

• Популяция лимфоцитарных клеток;
• Группа дендринных клеток.

• Популяция лейкоцитарных клеток;
• Клеточные эпителиальные тельца;
• Красные кровяные клетки;
• Тромбоциты;
• Сосудистые эндотелии.

Для каждой группы клеток характерны:

• Определенное место синтеза;
• Специализированная локализация по органам, тканям и системам;
• Биологический активный состав;
• Наличие или отсутствие собственных морфологических признаков.

Так же иммунные клетки можно поделить на типы:

• Зернистые гранулоциты - белые тельца, которые св своей цитоплазме имеют гранулы;
• Незернистые агранулоциты - белые кровяные тельца, не имеющие в своей структуре гранул, ядро не включает в себя какие-либо сегменты.

Клетки врожденного иммунитета

Врожденный иммунитет - это генетически заложенная защита организма.

Клеточные структуры всегда готовы защитить организм от определенных видов патогена, а так же обеспечивает барьерную функцию против патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Она осуществляется клеточными механизмами и реакциями одного типа, которые имеют идентичный набор рецепторов. Благодаря своим специфическим функциям клетки врожденного иммунитета активируют клеточные конструкции приобретенного.

Главными реакциями, действие которых обеспечено врожденными иммунными клетками, являются:

• Опсонизация - реакции, стимулирующие и облегчающие фагоцитоз;
• Фагоцитоз - процесс захватывания и переваривания патогеных частиц;
• Уничтожение патогена внутри клетки;
• Секреция цитокиновых компонентов.

Клеточная структура имеет разно видовую колонию лейкоцитов.

Нейтрофилы

Первое самое многочисленное звено защитных клеток представлено нейтрофилами. Их популяция составляет около семидесяти процентов от числа всех лейкоцитарных тел, при этом молодые нейтрофилы палочкоядерного типа - полтора процента, а остальные зрелые виды.

Нейтрофильные тельца - это полиморфоядерные гранулоцитарные представители лейкоцитов, имеющие ядро состоящее из сегментов. Они являются представителями фагоцитов. В осуществлении фагоцитарной функции действуют как микрофаги, и способны распознавать, прикрепляться и поглощать мелкие патогенные частицы. Закончив фагоцитоз, нейтрофилы погибают, производя дегрануляционные процессы и усиливая миграцию иммунных клеток в очаг инфекции.

Изменение уровня нейтрофилов в крови говорит о наступлении иммунных реакций на проникновение бактериальных и других инфекций, но при хронических заболеваниях их уровень остается в пределах нормы.

Эозинофилы

В анализе крови при тяжелых аллергических процессах повышается уровень эозинофилов.

Макрофаги

Клеточные структуры соединительно-тканной части организма, обладающие выраженными свойствами фагоцитарной функции и характеризуются продолжительной жизнедеятельностью называются макрофагами. По строению макрофаговые клетки отличаются в зависимости от свойства по поглощению патогенного элемента. В их структуре много митохондрий, гранул, ядра, как правило, неправильной формы. При начале фагоцита в макрофагах появляются лизосомы и фагосомы.

Основными функциями макрофагов являются:

• Особая переработка антигенных компонентов;
• Уничтожение патогена путем активирования ферментов и лизосомов;
• Участвуют в синтезе антител;
• Взаимодействуют в образовании иммунного ответа с лимфоцитами типа В и Т;
• Макрофаги синтезируют трансферины, составляющие системы комплимента, лизоцимы, интерфероны, пирогены, а так же другие антибактериальные вещества;
• Участвуют в образовании антибактериального и противовирусного иммунитетов;
• Макрофаговые тельца способствуют выведению и снижению скорости распространения инфекции, обеспечивая связь антитело-антиген;
• Поддерживает цитотоксическое действие лейкоцитарной системы против онкологии лимфицитной системы.

Моноциты

Крупные лейкоцитарные клетки мононуклеарныго типа - это моноциты. После их синтеза красным косным мозгом, они циркулируют по кровеносной системе не более сорока часов и уходят в тканевые сплетения, где становятся гистиоцитами соединительно-тканного аппарата, печеночными купферовскими телами, макрофагами альвиол, селезенки, костного мозга, лимфатической системы.

Для них характерны функциональные свойства:

• Выполняют фагоцитную функцию;
• Способствуют очищению очагового места воспаления и крови от антигенов;
• Синтезируют секреторные вещества и медиаторы;
• Способствуют росту фибропластов, белковых соединений комплимента;
• Создают условия для успешной регенерации тканей, после уничтожения патогена.

Эпителиальные клетки

Эпителиоциты - это основной структурный эпителиальной ткани, они разнообразной формы, в зависимости от функций имеют одно или несколько ядер. Могут быть однослойными и многослойными. Так как они выстилают поверхностные слои кожи, полости тела и органов, слизистые оболочки, характер свойств зависит от места расположения клеточных структур.

Главными функциями являются:

• В кожных покровах - барьерная и защитная;
• В кишечнике - всасывающая;
• В органах дыхания - эвакуаторная;
• В почках - всасывающая, экскректорная;
• В железистых эпителиях - синтез секреторных веществ.

Естественные киллеры

Натуральные киллеры - это лимфоцитные клетки, имеющие большие размеры.

Данный тип клеток обеспечивает защиту организма от опухолевых, мутировавших собственных клеток, а так же является частью противовирусной врожденной защиты.

Естественные киллерные тела имеют цитотоксическое свойства, участвуют в синтезе цитокинов. Благодаря наличию на поверхностной мембране специфических маркеров они предназначены для уничтожения патогенов, не имеющих признаков гистосовместимости первого класса.

Дендринные клетки

Антиген презентующие тела, формирующиеся костным мозгом, распространенные по всей лимфатической системе - это клетки дендринного типа. К ним относятся:

• Миелоидные тела способные захватывать и презентовать антиген, стимулируя деятельность Т-клеток;
• Плазмоцитоидные тела проводят синтез интерферона типа альфа и бета.

Основными функционалами клеток являются:

• Инициация и поддержание воспалительной реакции;
• Синтез цитокинов для активации деятельности Хелперов типа Т;
• Участвуют в регулировании иммунологических процессов;
• Активируют лимфоциты типа Т при первом контакте с патогеном;
• Являются участником практически всех иммунологических реакций на вторжение возбудителя.

Тучные клетки

Мастоциты и лаброциты - тучные клеточные тела, расположенные в соединительной ткани: на коже, в слизистых, в бронхах. Имеют очень небольшие размеры, на поверхности расположено огромное количество рецепторов, а внутри гранулы с активными ферментами и биологическими веществами. Главная их задача состоит в защите и сохранении внутреннего постоянства организма от внедрения патогенных объектов, создавая условия для их задержки в точке проникновения. При этом, активизируясь, тучные клетки выделяют гепарин, гистамин, что вызывает отечность и усиливает миграцию иммунных телец в очаг воспалительного процесса.

Агенты приобретенного иммунитета

Вторая по численности колония иммунных клеток - это лимфоциты. Лимфоцитная популяция составляет до тридцати пяти процентов от общего числа иммуннокомпитентных телец. Лимфоциты относятся к лейкоцитанрным телам, они - основные клетки иммунной системы, им принадлежит ведущая роль в распознании патогенных объектов и формировании иммунологической памяти.

Различают несколько типов клеток, но главными считаются:

• Лимфоциты типа Т;
• Лимфоциты типа В.

Лимфоциты Т

Это клеточные структуры, образованные костным мозгом, которые продолжают свое формирование в вилочковой железе с помощью специальных гормонов, а затем в селезенке и лимфатических узлах. В тимусе и органах лимфатической системы лимфоциты приобретают специфические рецепторы, обучаются и получают функции в зависимости от полученной иммунной памяти.

Лимфоциты начинают действовать после взаимосвязи с фагоцитами, вследствие которой последние передает информацию о проникновении патогена, затем они совместно направляют свои возможности на уничтожение врага. Но, в отличии от фагоцитных клеток, лимфоциты запоминают чужеродный объект после уничтожения. При его повторном внедрении, Т клетки координируют быстрое наступление эффективного иммунного ответа.

Различают виды Т клеток:

• Киллеры - имеют направленное действие на уничтожение патогена, собственных погибших или поврежденных клеток, активирует иммунный ответ;
• Хелперы - предназначены усиливать иммунный адаптационный ответ, усиливают активность В клеток, киллеров, лимфоцитов, моноцитов, естественных киллеров, производят синтез цитокинов;
• Регуляторы - немногочисленная популяция телец, призванная выполнять функции по распознаванию липидных антигенных объектов.

Также лимфоциты Т участвуют в формировании цитотоксического иммунитета.

Лимфоциты В

Лимфоцитные клетки, синтезирующиеся в красном костном мозге и мигрирующие в селезенку и лимфатическую систему для дальнейшего формирования посредством контакта с антигенами или лимфоцитами типа Т непосредственно участвующие в формировании гуморального иммунитета - это лимфоциты типа В. До момента полной формировки, В клетки находятся в виде «наивных» тел, не контактировавших с чужеродным геном или клетками Т. После окончательного формирования они приобретают вид:

• Плазматических телец, функции которых направлены на продуцирование антител, благодаря тому, что у них развивается сеть эндоплазмотического характера, а так же приобретается комплекс Гольджи. В крови повышенный уровень плазматических клеток держится до полного уничтожения и выведения патогена;
• Клеток памяти иммунитета - это небольшой процент лимфоцитных тел типа В, которые взаимодействовали с Т клетками. После чего, «наивные» В клетки изменяются в своем строении и биохимическом составе, вследствие чего сохраняют полученную информацию о возбудителе болезни.

Для клеток лимфоцитарного типа В характерно наличие на их поверхности мембраносвязанных антител в виде иммуноглобулинов М, Д и поверхностных активных веществ, что и образует комплекс, способный распознавать чужеродные частицы.

Так же рассматривается типизация лимфоцитов В по классам:

• Класс В1 - обеспечивает продуцирование антител в виде белковых иммуноглобулиновых соединений М, что отвечает за образование иммунного ответа на недавно внедрившегося в организм чужегенного объекта, который смог пройти первую линию обороны местного иммунитета;
• Класс В2 - способны формировать антитела в виде иммуноглобулинов G, вследствие того, что инфицирование произошло довольно успешно и патоген начал свое распространение по организму.

Вспомогательные иммунные клетки

К иммунокомпитентным клеткам относятся тельца, которые не имеют непосредственного участия в иммунологическом ответе, но играют важную роль в качестве, эффективности и своевременности его наступления. К таким клеткам относятся:

• Тромбоциты - нормализуют состав крови, ток эритроцитов, помогают реализовывать защитную и регенерационную функции внутренних органов;
• Красные кровяные клетки - эритроциты, предоставляют биологически активные вещества лимфоцитам, модулируя иммунный ответ его специфическую и неспецифическую части благодаря переносу антител, участвует в гемостазе;
• Сосудистые эндотелии - способствует синтезу большого количества активных биологических веществ, являющихся неотъемлемой частью иммунных реакций на клеточном и гуморальном уровнях.

Иммунокомпитентные клетки являются основой иммунной системы человека. Благодаря совокупности их действий наступает своевременный клеточный и гуморальный иммунологический ответ, что обеспечивает полноценную здоровую жизнедеятельность организма.

Видео

Введение

Под иммунитетом понимают совокупность биологических явлений, направленных на сохранение внутренней среды и защиту организма от инфекционных и других генетически чужеродных для него агентов. Существуют следующие виды инфекционного иммунитета:

антибактериальный

антитоксический

противовирусный

противогрибковый

антипротозойный

Инфекционный иммунитет может быть стерильным (возбудителя в организме нет) и нестерильным (возбудитель в организме). Врожденный иммунитет имеется с рождения, он может быть видовым и индивидуальным. Видовой иммунитет – невосприимчивость одного вида животного или человека к микроорганизмам, вызывающим заболевание у других видов. Он генетически детерминирован у человека как биологического вида. Видовой иммунитет всегда активен. Индивидуальный иммунитет пассивный (плацентарный иммунитет). Неспецифические факторы защиты следующие: кожа и слизистые оболочки, лимфатические узлы, лизоцим и другие ферменты полости рта и ЖКТ, нормальная микрофлора, воспаление, фагоцитирующие клетки, естественные киллеры, система комплемента, интерфероны. Фагоцитоз.

I. Понятие иммунная система

Иммунная система представляет собой совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфоидных клеток организма. Лимфоидные органы подразделяются на центральные – тимус, костный мозг, сумка Фабрициуса (у птиц) и ее аналог у животных - пейеровы бляшки; периферические – селезенка, лимфатические узлы, солитарные фолликулы, кровь и другие. Главный компонент ее – лимфоциты. Выделяют два основных класса лимфоцитов: В-лимфоциты и Т-лимфоциты. Т-клетки участвуют в клеточном иммунитете, регуляции активности В-клеток, гиперчувствительности замедленного типа. Различают следующие субпопуляции Т-лимфоцитов: Т- хелперы (запрограммированы индуцировать размножение и дифференцировку клеток других типов), супрессорные Т-клетки, Т-киллеры (секрктируют цитотоксические димфокины). Основная функция В- лимфоцитов заключается в том, что в ответ на антиген они способны размножаться и дифференцироваться в плазматические клетки, продуцирующие антитела. В – лимфоциты разделяются на две субпопуляции: 15 В1 и В2. В – клетки это долгоживущие В – лимфоциты, произошедшие из зрелых В – клеток в результате стимуляции антигеном при участии Т-лимфоцитов.

Иммунный ответ – это цепь последовательных сложных кооперативных процессов, идущих в иммунной системе в ответ на действие антигена в организме. Различают первичный и вторичный иммунный ответ, каждый из которых состоит из двух фаз: индуктивной и продуктивной. Далее иммунный ответ возможен в виде одного из трех вариантов: клеточный, гуморальный и иммунологическая толерантность. Антигены по происхождению: естественные, искусственные и синтетические; по химической природе: белки, углеводы (декстран), нуклеиновые кислоты, конъюгированные антигены, полипептиды, липиды; по генетическому отношению: аутоантиген, изоантигены, аллоантиген, ксеноантигены. Антитела – это белки, синтезирующиеся под влиянием антигена.

II. Клетки иммунной системы

Иммунокомпетентные клетки - это клетки, входящие в состав иммунной системы. Все эти клетки происходят из единой родоначальной стволовой клетки красного костного мозга. Все клетки делятся на 2 типа: гранулоциты (зернистые) и агранулоциты (незернистые).

К гранулоцитам относят:

нейтрофилы

эозинофилы

базофилы

К агранулоцитам:

макрофаги

лимфоциты (B, T)

Нейтрофильные гранулоциты или нейтрофилы , сегментоядерные нейтрофилы , нейтрофильные лейкоциты - подвид гранулоцитарных лейкоцитов, названный нейтрофилами за то, что при окраске по Романовскому они интенсивно окрашиваются как кислым красителем эозином, так и основными красителями, в отличие от эозинофилов, окрашиваемых только эозином, и от базофилов, окрашиваемых только основными красителями.

Зрелые нейтрофилы имеют сегментированное ядро, то есть относятся к полиморфноядерным лейкоцитам, или полиморфонуклеарам. Они являются классическими фагоцитами: имеют адгезивность, подвижность, способность к хемостаксису, а так же способность захватывать частицы (например, бактерии).

Зрелые сегментоядерные нейтрофилы в норме являются основным видом лейкоцитов, циркулирующих в крови человека, составляя от 47% до 72% общего количества лейкоцитов крови. Ещё 1-5% в норме составляют юные, функционально незрелые нейтрофилы, имеющие палочкообразное сплошное ядро и не имеющие характерной для зрелых нейтрофилов сегментации ядра - так называемые палочкоядерные нейтрофилы.

Нейтрофилы способны к активному амёбоидному движению, к экстравазации (эмиграции за пределы кровеносных сосудов), и к хемотаксису (преимущественному движению в направлении мест воспаления или повреждения тканей).

Нейтрофилы способны к фагоцитозу, причём являются микрофагами, то есть способны поглощать лишь относительно небольшие чужеродные частицы или клетки. После фагоцитирования чужеродных частиц нейтрофилы обычно погибают, высвобождая большое количество биологически активных веществ, повреждающих бактерии и грибы, усиливающих воспаление и хемотаксис иммунных клеток в очаг. Нейтрофилы содержат большое количество миелопероксидазы, фермента, который способен окислять анион хлора до гипохлорита - сильного антибактериального агента. Миелопероксидаза как гем-содержащий белок имеет зеленоватый цвет, что определяет зеленоватый оттенок самих нейтрофилов, цвет гноя и некоторых других выделений, богатых нейтрофилами. Погибшие нейтрофилы вместе с клеточным детритом из разрушенных воспалением тканей и гноеродными микроорганизмами, послужившими причиной воспаления, формируют массу, известную как гной.

Повышение доли нейтрофилов в крови называется относительным нейтрофилёзом, или относительным нейтрофильным лейкоцитозом. Повышение абсолютного числа нейтрофилов в крови называется абсолютным нейтрофилёзом. Снижение доли нейтрофилов в крови называется относительной нейтропенией. Снижение абсолютного числа нейтрофилов в крови обозначается как абсолютная нейтропения.

Нейтрофилы играют очень важную роль в защите организма от бактериальных и грибковых инфекций, и сравнительно меньшую - в защите от вирусных инфекций. В противоопухолевой или антигельминтной защите нейтрофилы практически не играют роли.

Нейтрофильный ответ (инфильтрация очага воспаления нейтрофилами, повышение числа нейтрофилов в крови, сдвиг лейкоцитарной формулы влево с увеличением доли «юных» форм, указывающий на усиление продукции нейтрофилов костным мозгом) - самый первый ответ на бактериальные и многие другие инфекции. Нейтрофильный ответ при острых воспалениях и инфекциях всегда предшествует более специфическому лимфоцитарному. При хронических воспалениях и инфекциях роль нейтрофилов незначительна и преобладает лимфоцитарный ответ (инфильтрация очага воспаления лимфоцитами, абсолютный или относительный лимфоцитоз в крови).

Эозинофильные гранулоциты или эозинофилы , сегментоядерные эозинофилы , эозинофильные лейкоциты - подвид гранулоцитарных лейкоцитов крови.

Эозинофилы названы так потому, что при окраске по Романовскому интенсивно окрашиваются кислым красителем эозином и не окрашиваются основными красителями, в отличие от базофилов (окрашиваются только основными красителями) и от нейтрофилов (поглощают оба типа красителей). Так же отличительным признаком эозинофила является двудольчатое ядро (у нейтрофила оно имеет 4-5 долей, а у базофила не сегментировано).

Эозинофилы способны к активному амебоидному движению, к экстравазации (проникновению за пределы стенок кровеносных сосудов) и к хемотаксису (преимущественному движению в направлении очага воспаления или повреждения ткани).

Также эозинофилы способны поглощать и связывать гистамин и ряд других медиаторов аллергии и воспаления. Они также обладают способностью при необходимости высвобождать эти вещества, подобно базофилам. То есть эозинофилы способны играть как про-аллергическую, так и защитную анти-аллергическую роль. Процентное содержание эозинофилов в крови увеличивается при аллергических состояниях.

Эозинофилы менее многочисленны, чем нейтрофилы. Большая часть эозинофилов недолго остаётся в крови и, попадая в ткани, длительное время находится там.

Нормальным уровнем для человека считается 120-350 эозинофилов на микролитр.

Базофильные гранулоциты или базофилы , сегментоядерные базофилы , базофильные лейкоциты - подвид гранулоцитарных лейкоцитов. Содержат базофильное S-образное ядро, зачастую не видимое из-за перекрытия цитоплазмы гранулами гистамина и прочих аллергомедиаторов. Базофилы названы так за то, что при окраске по Романовскому интенсивно поглощают основной краситель и не окрашиваются кислым эозином, в отличие и от эозинофилов, окрашиваемых только эозином, и от нейтрофилов, поглощающих оба красителя.

Базофилы - очень крупные гранулоциты: они крупнее и нейтрофилов, и эозинофилов. Гранулы базофилов содержат большое количество гистамина, серотонина, лейкотриенов, простагландинов и других медиаторов аллергии и воспаления.

Базофилы принимают активное участие в развитии аллергических реакций немедленного типа (реакции анафилактического шока). Существует заблуждение, что базофилы являются предшественниками лаброцитов. Тучные клетки очень похожи на базофилов. Обе клетки имеют грануляцию, содержат гистамин и гепарин. Обе клетки также выделяют гистамин при связывании с иммуноглобулином Е. Это сходство заставило многих предположить, что тучные клетки и есть базофилы в тканях. Кроме того, они имеют общий предшественник в костном мозге. Тем не менее базофилы покидают костный мозг уже зрелым, в то время как тучные клетки циркулируют в незрелом виде, только со временем попадают в ткани. Благодаря базофилам яды насекомых или животных сразу блокируются в тканях и не распространяются по всему телу. Также базофилы регулируют свертываемость крови при помощи гепарина. Однако исходное утверждение всё же верно: базофилы являются прямыми родственниками и аналогами тканевых лаброцитов, или тучных клеток. Подобно тканевым лаброцитам, базофилы несут на поверхности иммуноглобулин E и способны к дегрануляции (высвобождению содержимого гранул во внешнюю среду) или аутолизу (растворению, лизису клетки) при контакте с антигеном-аллергеном. При дегрануляции или лизисе базофила высвобождается большое количество гистамина, серотонина, лейкотриенов, простагландинов и других биологически активных веществ. Это и обусловливает наблюдаемые проявления аллергии и воспаления при воздействии аллергенов.

Базофилы способны к экстравазации (эмиграции за пределы кровеносных сосудов), причём могут жить вне кровеносного русла, становясь резидентными тканевыми лаброцитами (тучными клетками).

Базофилы обладают способностью к хемотаксису и фагоцитозу. Кроме того, по всей видимости, фагоцитоз не является для базофилов ни основной, ни естественной (осуществляемой в естественных физиологических условиях) активностью. Единственная их функция - мгновенная дегрануляция, ведущая к усилению кровотока, увеличению проницаемости сосудов. росту притока жидкости и прочих гранулоцитов. Другими словами, главная функция базофилов заключается в мобилизации остальных гранулоцитов в очаг воспаления.

Моноцит - крупный зрелый одноядерный лейкоцит группы агранулоцитов диаметром 18-20 мкм с эксцентрично расположенным полиморфным ядром, имеющим рыхлую хроматиновую сеть, и азурофильной зернистостью в цитоплазме. Как и лимфоциты, моноциты имеют несегментированное ядро. Моноцит - наиболее активный фагоцит периферической крови. Клетка овальной формы с крупным бобовидным, богатым хроматином ядром (что позволяет отличать их от лимфоцитов, имеющих округлое тёмное ядро) и большим количеством цитоплазмы, в которой имеется множество лизосом.

Помимо крови, эти клетки всегда присутствуют в больших количествах в лимфатических узлах, стенках альвеол и синусах печени, селезенки и костного мозга.

Моноциты находятся в крови 2-3 дня, затем они выходят в окружающие ткани, где, достигнув зрелости, превращаются в тканевые макрофаги - гистиоциты. Моноциты также являются предшественниками клеток Лангерганса, клеток микроглии и других клеток, способных к переработке и представлению антигена.

Моноциты обладают выраженной фагоцитарной функцией. Это самые крупные клетки периферической крови, они являются макрофагами, то есть могут поглощать относительно крупные частицы и клетки или большое количество мелких частиц и как правило не погибают после фагоцитирования (возможна гибель моноцитов при наличии у фагоцитированного материала каких-либо цитотоксических для моноцита свойств). Этим они отличаются от микрофагов - нейтрофилов и эозинофилов, способных поглощать лишь относительно небольшие частицы и как правило погибающих после фагоцитирования.

Моноциты способны фагоцитировать микробов в кислой среде, когда нейтрофилы неактивны. Фагоцитируя микробов, погибших лейкоцитов, поврежденные клетки тканей, моноциты очищают место воспаления и подготавливают его для регенерации. Эти клетки образуют отграничивающий вал вокруг неразрушаемых инородных тел.

Активированные моноциты и тканевые макрофаги:

участвуют в регуляции гемопоэза(кроветворения)

принимают участие в формировании специфического иммунного ответа организма.

Моноциты, выходя из кровяного русла, становятся макрофагами, которые наряду с нейтрофилами являются главными «профессиональными фагоцитами». Макрофаги, однако, значительно больше по размерам и дольше живут, чем нейтрофилы. Клетки-предшественницы макрофагов - моноциты, выйдя из костного мозга, в течение нескольких суток циркулируют в крови, а затем мигрируют в ткани и растут там. В это время в них увеличивается содержание лизосом и митохондрий. Вблизи воспалительного очага они могут размножаться делением.

Моноциты способны, эмигрировав в ткани, превращаться в резидентные тканевые макрофаги. Моноциты также способны, подобно другим макрофагам, выполнять процессинг антигенов и представлять антигены Т-лимфоцитам для распознавания и обучения, то есть являются антигенпрезентирующими клетками иммунной системы.

Макрофаги - это большие клетки, активно разрушающие бактерии. Макрофаги в больших количествах накапливаются в очагах воспаления. По сравнению с нейтрофилами моноциты более активны в отношении вирусов, чем бактерий, и не разрушаются во время реакции с чужеродным антигеном, поэтому в очагах воспаления вызванного вирусами гной не формируется. Также моноциты накапливаются в очагах хронического воспаления.

Моноциты секретируют растворимые цитокины, оказывающие воздействие на функционирование других звеньев иммунной системы. Цитокины, секретируемые моноцитами, называют монокинами.

Моноциты синтезируют отдельные компоненты системы комплемента. Они распознают антиген и переводят его в иммуногенную форму (презентация антигена).

Моноциты продуцируют как факторы, усиливающие свертывание крови (тромбоксаны, тромбопластины), так и факторы, стимулирующие фибринолиз (активаторы плазминогена). В отличие от В- и Т-лимфоцитов, макрофаги и моноциты не способны к специфическому распознаванию антигена.

T-лимфоциты , или Т-клетки - лимфоциты, развивающиеся у млекопитающих в тимусе из предшественников - претимоцитов, поступающих в него из красного костного мозга. В тимусе T-лимфоциты дифференцируются, приобретая Т-клеточные рецепторы (TCR) и различные ко-рецепторы (поверхностные маркеры). Играют важную роль в приобретённом иммунном ответе. Обеспечивают распознавание и уничтожение клеток, несущих чужеродные антигены, усиливают действие моноцитов, NK-клеток, а также принимают участие в переключении изотипов иммуноглобулинов (в начале иммунного ответа B-клетки синтезируют IgM, позже переключаются на продукцию IgG, IgE, IgA).

Типы Т-лимфоцитов:

Т-клеточные рецепторыявляются основными поверхностными белковыми комплексами Т-лимфоцитов, ответственными за распознавание процессированных антигенов, связанных с молекуламиглавного комплекса гистосовместимостина поверхностиантигенпрезентирующих клеток. Т-клеточный рецептор связан с другим полипептидным мембранным комплексом,CD3. В функции CD3 комплекса входит передача сигналов в клетку, а так же стабилизация Т-клеточного рецептора на поверхности мембраны. Т-клеточный рецептор может ассоциироваться с другими поверхностными белками, TCRкорецепторами. В зависимости откорецептораи выполняемых функций различают два основных типа Т клеток.

Т-хелперы

Т-хелперы- Т-лимфоциты, главной функцией которых является усиление адаптивного иммунного ответа. Активируют Т-киллеры,B-лимфоциты,моноциты, NK-клетки при прямом контакте, а также гуморально, выделяяцитокины. Основным признаком Т-хелперов служит наличие на поверхности клетки молекулыкорецептораCD4. Т-хелперы распознают антигены при взаимодействии их Т-клеточного рецептора с антигеном, связанным с молекулами главного комплекса гистосовместимости II класса.

Т-киллеры

Т-хелперы и Т-киллеры образуют группу эффекторных Т-лимфоцитов, непосредственно ответственных за иммунный ответ. В то же время существует другая группа клеток, регуляторные Т-лимфоциты, функция которых заключается в регулировании активности эффекторных Т-лимфоцитов. Модулируя силу и продолжительность иммунного ответа через регуляцию активности Т-эффекторных клеток, регуляторные Т-клетки поддерживают толерантность к собственным антигенам организма и предотвращают развитие аутоиммунных заболеваний. Существуют несколько механизмов супрессии: прямой, при непосредственном контакте между клетками, и дистантный, осуществляющийся на расстоянии - например, через растворимые цитокины.

γδ Т-лимфоциты

γδ Т-лимфоциты представляют собой небольшую популяцию клеток с видоизмененным Т-клеточным рецептором. В отличие от большинства других Т-клеток, рецептор которых образован двумя α и β субъеденицами, Т-клеточный рецептор γδ лимфоцитов образован γ и δ субъеденицами. Данные субъеденицы не взаимодействуют с пептиднымиантигенами презентированными MHC комплексами. Предполагается, что γδ Т-лимфоциты участвуют в узнаваниилипидныхантигенов.

B-лимфоциты (B-клетки, от bursa fabricii птиц, где впервые были обнаружены) - функциональный тип лимфоцитов, играющих важную роль в обеспечении гуморального иммунитета. При контакте с антигеном или стимуляции со стороны T-клеток некоторые B-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки, способные к продукции антител. Другие активированные B-лимфоциты превращаются в B-клетки памяти. Помимо продукции антител, В-клетки выполняют множество других функций: выступают в качестве антигенпрезентирующих клеток, продуцируют цитокины и экзосомы.

У эмбрионов человека и других млекопитающих B-лимфоциты образуются в печени и костном мозге из стволовых клеток, а у взрослых млекопитающих - только в костном мозге. Дифференцировка В-лимфоцитов проходит в несколько этапов, каждый из которых характеризуется присутствием определённых белковых маркеров и степенью генетической перестройки генов иммуноглобулинов.

Различают следующие типы зрелых В-лимфоцитов:

Собственно В-клетки (ещё называемые «наивными» В-лимфоцитами) - неактивированные В-лимфоциты, не контактировавшие с антигеном. Не содержат тельца Голла, вцитоплазмерассеянымонорибосомы. Полиспецифичны и имеют слабое сродство к многим антигенам.

В-клетки памяти - активированые В-лимфоциты, вновь перешедшие в стадию малых лимфоцитов в результате кооперации с Т-клетками. Являются долгоживущим клоном В-клеток, обеспечивают быстрый иммунный ответи выработку большого количества иммуноглобулинов при повторном введении того же антигена. Названы клетками памяти, так как позволяют иммунной системе «помнить» антиген на протяжении многих лет после прекращения его действия. В-клетки памяти обеспечивают долговременный иммунитет.

Плазматические клетки - являются последним этапом дифференцировки активированных антигеном В-клеток. В отличие от остальных В-клеток несут мало мембранных антител и способны секретировать растворимые антитела. Являются большими клетками с эксцентрично расположенным ядром и развитым синтетическим аппаратом - шероховатый эндоплазматический ретикулумзанимает почти всю цитоплазму, также развит иаппарат Гольджи. Являются короткоживущими клетками (2-3 дня) и быстро элиминируются при отсутствии антигена, вызвавшего иммунный ответ.

Характерной особенностью В-клеток является наличие поверхностных мембраносвязанных антител, относящихся к классам IgM и IgD. В комплексе с другими поверхностными молекулами иммуноглобулины формируют антигенраспознающий рецептивный комплекс, ответственный за узнавание антигена. Также на поверхности В-лимфоцитов расположены антигены МНС класса II, важные для взаимодействия с Т-клетками, также на некоторых клонах В-лимфоцитов присутствует маркер CD5, общий с Т-клетками. Рецепторы компонентов комплемента C3b (Cr1, CD35) и C3d (Cr2, CD21) играют определённую роль в активации В-клеток. Следует отметить, что маркеры CD19, CD20 и CD22 используются для идентификации В-лимфоцитов. Также на поверхности В-лимфоцитов обнаружены Fc рецепторы.

Натуральные киллеры - большие гранулярные лимфоциты, обладающие цитотоксичностью против опухолевых клеток и клеток, зараженных вирусами. В настоящее время NK-клетки рассматривают как отдельный класс лимфоцитов. NK выполняют цитотоксические и цитокин-продуцирующие функции. NK являются одним из важнейших компонентов клеточного врождённого иммунитета. NK формируются в результате дифференцировки лимфобластов (общих предшественников всех лимфоцитов). Они не имеют Т-клеточных рецепторов, CD3 или поверхностных иммуноглобулинов, но обычно несут на своей поверхности маркеры CD16 и CD56 у людей или NK1.1/NK1.2 у некоторых линий мышей. Около 80 % NK несут CD8.

Эти клетки были названы естественными киллерами, поскольку, по ранним представлениям, они не требовали активации для уничтожения клеток, не несущих маркеров главного комплекса гистосовместимости I типа.

Основная функция NK - уничтожение клеток организма, не несущих на своей поверхности MHC1 и таким образом недоступных для действия основного компонента противовирусного иммунитета - Т-киллеров. Уменьшение количества MHC1 на поверхности клетки может быть следствием трансформации клетки в раковую или действием вирусов, таких как папилломавирус и ВИЧ.

Макрофаги, нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и натуральные киллеры обеспечивают прохождение врождённого иммунного ответа, который является неспецифичным.

Клеточный иммунитет опосредуется клетками специфической и неспецифической защиты: специфические -- Т-лимфо-циты хелперы (СД 4 +) и специфические клетки-киллеры -- цитотоксические СД8+ Т-лимфоциты. Это наиболее специализированные клетки, уничтожающие вирионы, а также пораженные вирусом клетки. Неспецифические -- это макрофаги и ЕК-к летки.

Функция факторов клеточного иммунитета связана с подавлением репликации вируса, миграцией и удержанием макрофагов, лимфоцитов и воспалительных клеток в очаге воспаления.Кроме того, компоненты клеточного иммунитета вызывают лизис инфицированных клеток и высвобождают внутриклеточный вирус для последующей нейтрализации антителами, а также оказывают влияние на соседние нормальные клетки, предупреждая их инфицирование (выработка интерферонов приводит к повышению синтеза MHC-I, С 2 и С4 компонентов комплемента, лимфотоксина и других).Прямая цитотоксичность обусловлена непосредственным контактом Т-киллеров с поверхностью инфицированных клеток, распознаваемых благодаря наличию у них вирусспецифи-ческих мембранных антигенов.

Специальные исследования состояния клеточного иммунитета у больных рецидивирующим герпесом показали его неполноценность и в межрецидивном периоде. Активность клеточного иммунитета является определяющим фактором в предупреждении развития заболевания, а также выздоровлении организма в процессе данной инфекции. Значение клеточного иммунитета в резистентности отчетливо заметно у лиц с врожденным дефектом Т-системы иммунитета, при тимус-томии, облучении, тяжелых вторичных иммунодефицитных состояниях (СПИД, онкопатология), иммуносупрессивной лекарственной терапии и т. п.

Т-клеточное звено представлено двумя основными субпопуляциями лимфоцитов -- СД 4 + (в периферической крови составляют 2/3 Т-клеток) и СД8+ TCR+ (T-cell receptor -- Т-клеточный рецептор).

По современным представлениям, СД 4 + Т-клетки человека могут быть разделены на два основных функциональных фенотипа (по аналогии с мышиными Т-хелперами): Т-хелперы 1 типа (ТЫ, Т-клетки воспаления) и Т-хелперы 2 тип а(Тп2, собственно Т-хелперы) . Ряд исследователей выделяют ТпЗ-клетки, которые были впервые описаны у мышей с экспериментальным аутоиммунным энцефаломиелитом при оральной презентации антигена: показано, что эти клетки преимущественно образуют трансформирующий фактор роста р (ТФРр-TGFp), который является мощным ингибитором Thl-клеток при местном воспалении, в частности в мозге больных мышей, что лежит в основе наблюдающейся картины регресса основных признаков воспаления.

Основным критерием разделения Т-хелперов является их участие в индукции преимущественно клеточного (ТЫ) или гуморального (Th2) иммунного ответа. Определяющим в индукции того или иного класса Th-клеток является некая комбинация молекул ко-активации, экспонируемых антиген презентирующей клеткой, и цитокиновый сигнал, получаемый Т-хелпером.

Важным звеном персистентных вирусных инфекций является снижение факторов специфической и неспецифической иммунологической реактивности организма. Предположение о супрессивном действии вирусных инфекций на иммунитет было высказано в начале нашего века. Использование современных методов молекулярной иммунологии для изучения особенностей развития иммунодефицитных состояний при вирусных инфекциях позволило выделить 4 основных механизма формирования иммуносупрессии. Прямое действие полной или абортивной репродукции вируса на структурную и функциональную полноценность лимфоцитов: вирусы группы герпеса на Т- , В-лимфоциты, макрофаги, ЕК-клетки. В результате такого влияния вируса может определяться в части случаев полное разрушение (лизис) лимфоцита либо снижение его функциональной активности вплоть до полной ее утраты. Некоторые вирусы оказывают описанное выше действие на все типы лимфоцитов, другие разновидности вирусов (ВПГ, ВИЧ и других) -- лишь на определенные субпопуляции лимфоцитов, Важно, что у лиц с ИД С при ГИ имеется двойной иммунодефицит (ГИ в сочетании с онкозаболеванием, СПИДом и прочее), очевидно, вследствие синергизма иммуносупрессив-ных факторов:

Угнетающее воздействие на иммунную систему растворимых факторов (вирусного или клеточного происхождения), освобождающихся из поврежденных клеток.

Результат инфицирования и повреждения клеток, ответ ственных за фагоцитоз, вирусами, поражающими макрофаги (ВПГ, ЦМВ, ВГЧ-б, ВИЧ, полиовирус, оспенная вакцина, денге и другие).

Дисбаланс регуляции иммунной системы как следствие развития любого из трех указанных выше механизмов иммуносупрессии. Представляют интерес новые данные об иммунодепрессив-ном действии ВПГ:

Уменьшение экспрессии HLAI на пораженной клетке Белок вириона, выключающий синтез белков хозяина -- он неспецифически снижает синтез белков хозяина и таким образом перестраивает его на синтез вирусных белков; белок попадает непосредственно после проникновения ВПГ в клетку.

Второй белок -- белок ЮР 47 производится в очень раннюю фазу репликации ВПГ, который, очевидно, связываясь с одним из ТАР белков (это белки, ассоциированные с транспортом процессированного антигена), предотвращает вновь синтезированные молекулы HLA I от созревания в эндоплазматическом ретикулуме, т. е. нагрузке молекулы HLAI вирусными пептидами.Таким образом, сниженная экспрессия HLAI на инфицированной клетке приводит к менее напряженному анти-ВПГ специфическому СД8-ответу.

ВПГ подавляет функцию макрофагов.Часть Т- и В-клеток после начальной активации, происходящей под влиянием антигена, не дифференцируется дальше а длительно сохраняется в организме, обеспечивая так называемую иммунологическую память. В результате при повторном попадании антигена в организм в нем развивается более быстрый и интенсивный вторичный иммунный ответ в отличие от первичного ответа, описанного ранее.

Имеется достаточное число сообщений о нарушениях иммунологической реактивности при разных клинических формах ЦМВИ. Так, при обследовании 18 взрослых больных, у 14 из которых диагностировали синдром инфекционного мо-нонуклеоза, а у 4 -- функциональные нарушения печени, у всех больных выявляли угнетение реакции лимфоцитов на конка-навалин А, митоген лаконоса и на такие распространенные антигены, как туберкулин, кандидин, антигены вируса эпидемического паротита и простого герпеса. Однако полиферативный ответ на ФГА не был изменен. Иммуносупрессия сохранялась в течение 50 дней после выявления клинических симптомов болезни, и уровень активности лимфоцитов не достигал исходного даже через 250 суток. В связи с этим авторы говорят о наличии связи угнетения функции лимфоцитов с повышением чувствительности реконвалесцентов к гетерологичным инфекционным агентам. Наряду с этим лимфоциты больных и реконвалесцентов четко реагировали на ЦМВ человека in vitro с последующим формированием вирусспецифических цитотокси-ческих Т-лимфоцитов.

ЦМВИ (Цитомегаловирусная инфекция) может играть важную роль в патогенезе иммунологической недостаточности. Вирусы из группы герпеса относятся к числу патогенов, способных индуцировать ГЗТ, морфологическая картина которой характеризуется лимфоидно-макрофа-гальной инфильтрацией органа или ткани. Иммунный ответ при вирусных инфекциях направлен не только против свободных вирусов, циркулирующих в крови или в других жидкостях, но и против зараженных клеток хозяина.

Как отмечалось, в противовирусной защите организма участвуют четыре системы клеток: цитотоксические Т-лимфо-циты, ЕК-клетки, макрофаги и В-лимфоциты (и плазмациты). В опытах на мышах было показано, что ЦМВ обладает высокой патогенностью для мышей-сосунков. При заражении взрослых животных летальность существенно снижена. Вирус выделяют до 8 дней из печени, где развиваются очаговые некрозы. Он сохраняется пожизненно и в слюнных железах инфицированных особей. Показана способность ЦМВ инфицировать В-клетки, Т-лимфоциты и макрофаги, а также неиденти-фицированные мононуклеарные клетки в селезенке мышей. Отмечена супрессия на фоне индукции первичного, но не вторичного иммунного ответа на ВЭБ, а также констатировано угнетение пролиферативной активности лимфоцитов, которое коррелировало с тяжестью клинических симптомов. Наибольшей чувствительностью к ЦМВ обладают мыши, в крови кото-рых обнаружен дефект естественных киллеров. Существованием дефекта в клеточном звене иммунитета объясняют длительную персистенцию ЦМВ в присутствии специфических антител.

При работе с культурой периферических мононуклеарных клеток крови человека добавление ЦМВ сопровождалось подавлением цитотоксической функции ЕК только в том случае когда в культуре периферических мононуклеарных клеток находились моноциты. Таким образом, было установлено, что развитие одного из типов супрессии, обусловленной ЦМВ, реализуется через моноциты. Накапливаются данные о прямом действии ЦМВ на регуляторные Т-клетки, что ведет к нарушению синтеза и способности взаимодействовать с ИЛ~2. На большее значение клеточного иммунитета в возникновении ЦМВИ указывали Г. И. Савицкий и др. (1984). Они выявили корреляцию между экскрецией ЦМВ и показателями клеточного иммунитета: около 1% здоровых взрослых выделяют ЦМВ с мочой. Показано, что такого рода латентная инфекция наблюдается у людей, в организме которых имеется дефект клеточного звена иммунитета.

Описанные наблюдения у взрослых ЦМВИ, выявленной морфологическими методами, свидетельствуют о полиорганных поражениях при этом заболевании. В настоящее время ЦМВИ отнесена к группе инфекций, являющихся индикаторами иммунологической недостаточности. На основании изложенного можно считать, что особенности распространения ЦМВИ среди взрослых объясняются отсутствием у них характерного для детей раннего возраста периода физиологической иммунологической недостаточности, связанного с созреванием органов иммуногенеза. ЦМВИ у взрослых встречается преимущественно как позднее осложнение злокачественных опухолей, хронических воспалительных процессов, а также у больных после трансплантации органов или гемотрансфу-зий, приема цитостатических и кортикостероидных препаратов. Указанные факторы не только вызывают реактивацию латентной инфекции, но и повышают чувствительность тканей к экзогенному заражению ЦМВ. В этих условиях ЦМВИ может быть второй болезнью, обуславливающей летальный исход. В настоящее время стало очевидным, что вирусные инфекции сопровождаются существенными нарушениями регуляции иммунного ответа, в основе которых лежат повреждения системы интерлейкинов. Эти повреждения могут быть двоякими. В одних случаях нарушается (обычно -- подавляется, реже -- усиливается) способность инфицированных иммунокомпетен-тных клеток синтезировать интерлейкины; в других -- меняется реакция клеток-мишеней на интерлейкины.

Показана возможность размножения ЦМВ в Т- и В-лимфо цитах, а также в макрофагах человека. Так, инфекционный ЦМВ может быть выделен из клеток крови у больных с выраженной клиникой инфекционного мононуклеоза и пациентов в стадии реконвалесценции. Вирусную РНК обнаруживали в Т-хелперах и СД8+ клетках в отдаленные сроки реконвалесценции. Следовательно, не только клетки ММС, но и Т-лимфоци-ты могут выступать в качестве резервуара вируса, в котором он оказывается защищенным от эффекторных механизмов иммунной гибели хозяина. Представляет интерес информация о тропизме вирусов к разным клеткам иммунной системы. Эти данные говорят о том, что все рассматриваемые вирусы вступают в прямое взаимодействие с иммунокомпетентными клетками хозяина. Функции зараженных вирусом клеток нарушаются избирательно, а не по принципу все или ничего.

Следует отметить, что иммуносупрессивным действием обладают крупные иммунные комплексы. Они повреждают способность макрофагов и неитрофилов фагоцитировать и выделять продукты окисления. Мелкие комплексы, образующиеся при избытке антигена или антител, иммуномодулирующим действием не обладают. Таким образом, ЦМВИ и иммунологическая недостаточность -- проблемы взаимосвязанные и взаимообусловленные.

В последнее время в литературе сформировалось понятие о вирусиндуцированной антигеннеспецифической иммуномо-дуляции (ВАИ), под которой понимают явление, характеризующееся тем, что иммунная система зараженного организма меняет характер (в количественном плане) ответа на неродственные -- по отношению к инфекционному агенту -- антигены. Эти изменения выявляются как при экспериментах in vivo, так и in vitro. Они проявляются в виде антигеннеспецифической супрессии или усиления. ВАИ является обязательным компонентом патогенеза любой экспериментальной инфекции и вирусного заболевания человека. Вирусиндуцированная супрессия иммунного ответа или его усиление затрагивает реакцию хозяина на различные патогенные микроорганизмы (вирусы, бактерии, грибы или простейшие), поэтому ВАИ должна учитываться при изучении классических проявлений болезней вирусной этиологии и при сероэпидемиологическом анализе.

ВАИ нарушает механизмы иммунологического надзора, что может привести к развитию онкологических заболеваний. ВАИ лежит в основе ряда иммунопатологических процессов, таких как образование иммунных комплексов, запуск аутоиммунного ответа и т. д. С ВАИ связывают повреждающее действие различных вакцинных препаратов. Исследование ВАИ открывает перспективу для создания нового подхода к терапии вирусных инфекций -- разработке метода коррекции вируеиндуцирован-ных вторичных иммунодефицитных состояний, что должно привести к предупреждению или смягчению иммунопатологических реакций и профилактике вторичных инфекций, вызываемых неродственными возбудителями.

8369 0

Существуют две ветви приобретенного иммунитета с разным составом участников и различным предназначением, но имеющие одну общую цель - устранение антигена. Как мы увидим в дальнейшем, эти две ветви взаимодействуют друг с другом, чтобы достичь конечной цели - устранения антигена.

Из этих двух направлений приобретенного иммунного ответа одно определяется участием в основном В-клеток и циркулирующих антител, в форме так называемого гуморального иммунитета (термин «гуморальный» ранее использовали для определения жидких сред организма). Другое направление определяется участием Т-клеток, которые, как мы указывали ранее, не синтезируют антител, но синтезируют и высвобождают различные цитокины, действующие на другие клетки. В связи с этим данный вид приобретенного иммунного ответа называется клеточным или клеточно-опосредованным иммунитетом.

Гуморальный иммунитет

Гуморальный иммунитет определяется участием сывороточных антител, которые являются белками, секретируемыми В-клеточным звеном иммунной системы. Первоначально после связывания антигенов со специфическими молекулами мембранного иммуноглобулина (Ig) (В-клеточные рецепторы; В cell receptors - BCR) В-клетки активируются для секреции антител, которые экспрессируются этими клетками. По имеющимся оценкам, каждая В-клетка экспрессирует примерно 105 BCR совершенно одинаковой специфичности.

После связывания антигена В-клетка получает сигналы на производство секретируемой формы того иммуноглобулина, который ранее был представлен в мембранной форме. Процесс инициации полномасштабной реакции с участием антител направлен на удаление антигена из организма. Антитела представляют собой гетерогенную смесь сывороточных глобулинов, которые обладают способностью самостоятельно связываться со специфичными антигенами. Все сывороточные глобулины со свойствами антител относят к иммуноглобулинам.

Все молекулы иммуноглобулинов имеют общие структурные свойства, которые позволяют им: 1) распознавать и специфически связываться с уникальными элементами структуры антигена (т.е. эпитопами); 2) выполнять общую биологическую функцию после соединения с антигеном. В основном, каждая молекула иммуноглобулина состоит из двух идентичных легких (L) и двух тяжелых (Н) цепей, связанных дисульфидными мостиками. Получающаяся в результате структура показана на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Типичная молекула антитела, состоящая из двух тяжелых (Н) и двух легких (L) цепей. Выделены антигенсвязывающие участки

Часть молекулы, которая связывается с антигеном, является зоной, состоящей из терминальных участков аминокислотных последовательностей как на L-, так и на Н-цепях. Таким образом, каждая молекула иммуноглобулина является симметричной и способна связываться с двумя идентичными эпитопами, имеющимися на одной молекуле антигена или на разных молекулах.

Кроме различий между участками, связывающими антиген, у разных молекул иммуноглобулина имеются и другие различия, наиболее важные из которых касаются Н-цепей. Существует пять основных классов Н-цепей (называемых у, μ, α, ε и δ).

На основании различий в Н-цепях молекулы иммуноглобулина были разделены на пять основных классов: IgG, IgM, IgA, IgE и IgD, каждый из которых характеризуется уникальными биологическими свойствами. Например, IgG является единственным классом иммуноглобулинов, пересекающим плацентарный барьер и передающим материнский иммунитет плоду, в то время как IgA - основной иммуноглобулин, обнаруживаемый в таких секретах желез, как слеза или слюна.

Важно отметить, что антитела всех пяти классов могут обладать совершенно одинаковой специфичностью по отношению к антигену (антигенсвязывающие участки), сохраняя в то же время различные функциональные (биологические эффекторные) свойства.

Связь между антигеном и антителом нековалентная, она зависит от множества относительно слабых сил, таких как водородные связи, вандерваальсовы силы и гидрофобные взаимодействия. Поскольку эти силы слабы, для успешного связывания антигена с антителом требуется очень близкий контакт на ограниченном участке, наподобие контакта ключа и замка.

Другим важным элементом гуморального иммунитета является система комплемента . Реакция между антигеном и антителом активирует комплемент, который составляют ряд сывороточных ферментов, что приводит или к лизису мишени, или усиливает фагоцитоз (поглощение антигена) клетками-фагоцитами. Активация комплемента также приводит к привлечению полиморфно-ядерных (ПМЯ) клеток , обладающих высокой способностью к фагоцитозу и являющихся частью врожденной иммунной системы. Эти события обеспечивают максимально эффективный ответ гуморальной ветви иммунитета на вторжение чужеродных агентов.

Клеточно-опосредованный иммунитет

Антигенспецифичная ветвь клеточно-опосредованного иммунитета задействует Т-лимфоциты (рис. 1.3). В отличие от В-клеток, вырабатывающих растворимые антитела, которые циркулируют для связывания соответствующих специфичных антигенов, каждая Т-клетка, несущая множество идентичных антигенных рецепторов, называемых TCR (около 105 на клетку), сама направляется непосредственно к месту, где на АПК экспрессируется антиген, и взаимодействует с ней в близком (непосредственно межклеточном) контакте.

Рис. 1.3. Рецепторы для антигена, экспрессируемые как трасмембранные молекулы на В- и Т-лимфоцитах

Существует несколько различающихся по фенотипу субпопуляций Т-клеток, каждая из которых может обладать одинаковой специфичностью по отношению к антигенной детерминанте (эпитопу), но при этом выполнять различные функции. В данном случае можно провести аналогию с разными классами молекул иммуноглобулинов, которые обладают одинаковой специфичностью, но различными биологическими функциями. Имеются две субпопуляции Т-клеток: Т-клетки-хелперы (Тн-клетки), которые экспрессируют молекулы CD4, и цитотоксические Т-клетки (Тс-клетки), которые экспрессируют молекулы CD8 на своей поверхности.

Разным субпопуляциям Тн-клеток приписывают различные функции.

• Взаимодействие с В-клетками для увеличения продукции антител. Такие Т-клетки действуют путем высвобождения цитокинов, которые обеспечивают подачу различных активирующих сигналов В-клеткам. Как указывалось ранее, цитокины являются растворимыми веществами или медиаторами, высвобождаемыми клетками; такие медиаторы, высвобождаемые лимфоцитами, называются лимфокинами. Группе цитокинов с низкой молекулярной массой дали название хемокины. Они, как указывается далее, участвуют в воспалительной реакции.
• Участие в реакциях воспаления. После активации определенная субпопуляция Т-клеток высвобождает цитокины, индуцируя миграцию и активацию моноцитов и макрофагов, что приводит к возникновению так называемых воспалительных реакций гиперчувствительности замедленного типа. Эту субпопуляцию Т-клеток, участвующих в реакции гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), иногда называют Тгзт или просто Тн.
• Цитотоксические эффекты. Т-клетки особой субпопуляции становятся цитотоксическими клетками-киллерами, которые при контакте со своей мишенью способны нанести удар, ведущий к гибели клетки-мишени. Эти Т-клетки называют цитотоксическими Т-клетками (Тс). В отличие от Тн-клеток они экспрессируют молекулы CD8 на своих мембранах и поэтому называются СD8+-клетками.
• Регуляторные эффекты. Хелперные Т-клетки могут быть разделены на две различные функциональные подгруппы в соответствии с цитокинами, которые они высвобождают. Как вы узнаете из следующих глав, эти субпопуляции (Тн1 и Тн2) обладают различными регуляторными свойствами, которые передаются посредством высвобождаемых ими цитокинов. Более того, Тн1 -клетки могут негативно перекрестно влиять на Тн2-клетки, и наоборот. У другой популяции регуляторных или Т-клеток-супрессоров отмечается коэкспрессия CD4 и CD25 (CD25 является α-цепью рецептора интелейкина-2. Регуляторная активность этих СD4+/СD25+-клеток и их роль в активном подавлении аутоиммунитета обсуждается в гл. 12.
• Эффекты цитокинов. Т-клетки и другие клетки иммунной системы (например, макрофаги) оказывают различное воздействие на многие клетки, лимфоидные и нелимфоидные, посредством разных цитокинов, которые они высвобождают. Таким образом, прямо или косвенно Т-клетки связываются и взаимодействуют с множеством типов клеток.

В результате многолетних иммунологических исследований было установлено, что клетки, активированные антигеном, проявляют целый ряд эффекторных способностей. Однако только за последние несколько десятилетий иммунологи стали осознавать всю сложность событий, которые происходят при активации клеток антигеном и при их взаимодействии с другими клетками. Мы теперь знаем, что простой контакт Т-клеточного рецептора с антигеном недостаточен для активации клетки.

В действительности для активации антигенспецифичной Т-клетки должны быть даны по крайней мере два сигнала. Первый сигнал обеспечивается связыванием Т-клеточного рецептора с антигеном, который должен быть соответствующим образом презентирован АПК. Второй сигнал определяется участием костимуляторов, среди которых имеются определенные цитокины, такие как IL-1, IL-4, IL-6, и поверхностные молекулы, экспрессированные на АПК, такие как CD40 и CD86.

В последнее время под термином «костимулятор» стали подразумевать и другие стимулы, например продукты жизнедеятельности микроорганизмов (инфекционные, чужеродные) и поврежденная ткань («гипотеза опасности» П. Матзингера (P. Matzinger)), которые будут усиливать первый сигнал, если он относительно слаб. Как только Т-клетки получают достаточно четкий сигнал для активации, происходит ряд событий, и активированная клетка синтезирует и высвобождает цитокины. В свою очередь эти цитокины контактируют с определенными рецепторами на различных клетках и воздействуют на эти клетки.

Хотя обе, гуморальная и клеточная, ветви иммунного ответа рассматриваются как самостоятельные и отличные друг от друга компоненты, важно понимать, что реакция на любой специфический патоген может предусматривать сложное взаимодействие между ними, а также участие элементов врожденного иммунитета. Все это нацелено на обеспечение достижения максимально возможного выживания организма за счет удаления антигена и, как мы увидим далее, защиты организма от аутоиммунного ответа на собственные структуры.

Проявление разнообразия в иммунном ответе

Последние достижения в иммунологических исследованиях обусловлены союзом молекулярной биологии и иммунологии. Благодаря тому что клеточная иммунология смогла выявить на клеточном уровне суть многочисленных и различных по спектру реакций, а также природу процессов, позволяющих достичь уникальной специфичности, появилось множество соображений относительно реальных генетических механизмов, которые позволяют всем этим специфичностям стать частью репертуара у каждого представителя данного вида.

Вкратце эти соображения таковы:

• По различным подсчетам число специфичных антигенов, к которым может возникать иммунный ответ, способно достигать 106-107.
• Если каждый специфичный ответ, как антительный, так и Т-клеточный, определяется одним геном, означает ли это, что каждому индивидууму потребуется более 107 генов (один на каждое специфичное антитело)? Каким образом этот массив ДНК передается неповрежденным от индивида к индивиду?

На этот вопрос позволили ответить новаторские изыскания, проведенные С.Тонегавой (S.Tonegawa) (лауреат Нобелевской премии) и Ф.Ледером (Ph.Leder), в которых были использованы методы молекулярной биологии . Эти исследователи описали уникальный генетический механизм, с помощью которого иммунологические рецепторы, экспрессированные на В-клетках и отличающиеся огромным разнообразием, могут создаваться на базе относительно небольшого количества ДНК, предназначенного для этой цели.

Природа создала технологию генных рекомбинаций, при которой белок может кодироваться молекулой ДНК, составленной из набора рекомбинируемых (переставляемых) мини-генов, которые и составляют полный ген. На основе небольшого набора таких мини-генов, способных свободно комбинироваться для создания целого гена, можно получить огромный репертуар специфичностей, используя ограниченное число генных фрагментов.

Первоначально этот механизм был призван объяснить существование огромного разнообразия антител, которые не только секретируются В-клетками, но также фактически составляют антиген-или эпитопспецифичные рецепторы В-клеток. Впоследствии было установлено, что подобные механизмы отвечают и за разнообразие антигенспецифичных Т-клеточных рецепторов (TCR).

Достаточно сказать, что существование различных методов молекулярной биологии, позволяющих не только исследовать гены, но и произвольно перемещать их из одной клетки в другую, обеспечивает быстрый дальнейший прогресс в иммунологии.

Р.Койко, Д.Саншайн, Э.Бенджамини

Система защиты организма от чужеродных веществ складывается из гуморального и клеточного иммунитета. Гуморальный направлен на выделение антител, которые присутствуют в плазме крови. Клеточный ответ проявляется только за счёт форменных элементов крови.

Теория

Учёные начали активно изучать иммунитет в конце XIX века. Тогда была сформирована гуморальная и фагоцитарная или клеточная теория иммунитета. На развитие иммунологии в целом повлияли работы Луи Пастера, который экспериментировал с вакцинацией животных. Одновременно с ним работал Эмиль фон Бернинг, который доказал формирование устойчивости к дифтерии и столбняку у людей, получивших кровь переболевших этими заболеваниями пациентов.

Однако научное обоснование иммунитету дал Илья Мечников, который считается создателем фагоцитарной теории иммунитета. Он обнаружил в крови фагоциты, поглощающие чужеродные объекты. Это главные защитники организма, реагирующие первыми на внешние раздражители.

Рис. 1. Илья Мечников.

Клеточный иммунитет - часть адаптивного или приобретённого иммунитета. Лейкоциты в процессе жизни учатся, сталкиваясь с различными бактериями, вирусами и другими чужеродными объектами, вырабатывая специфические иммунные ответы.

Клетки

Основную функцию иммунитета выполняют специальные клетки крови - лейкоциты. Они различаются внешним видом и функциональностью.
Выделяют две функциональные группы:

• фагоциты;
• лимфоциты.

Фагоциты отличаются большими размерами и подвижностью. К ним относятся нейтрофилы, моноциты, макрофаги. Они составляют неспецифический иммунитет, т.е. отвечают на действие любого возбудителя. На поверхности фагоциты имеют рецепторы, которые распознают чужеродные объекты.

Рис. 2. Фагоциты.

Фагоциты поглощают и переваривают не только бактерии и вирусы, но и любые частицы - обрывки клеточных структур, твёрдые продукты метаболизма, старые клетки и т.д. Их количество резко повышается в месте заражения. Переполненные фагоциты разрываются и погибают, а их частицы поглощают новые фагоциты. Гной - это большое скопление мёртвых фагоцитов в одном месте.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

При попадании инфекции в кровь на помощь фагоцитам приходят лимфоциты, составляющие специфический иммунитет. Они обучаются в тимусе - вилочковой железе. В результате в кровь попадает три вида специализированных лимфоцитов:

• Т-хэлперы , распознающие антиген и сообщающие другим лимфоцитам о проникновении чужеродных веществ;
• Т-киллеры или цитотоксические T-лимфоциты, уничтожающие определённые антигены посредством лизиса - растворения микроорганизмов;
• Т-супрессоры , останавливающие ответную реакцию в случае прекращения действия антигена.

Рис. 3. Лимфоциты.

Отдельно выделяют NK-лимфоциты или естественные киллеры. Их действия схожи с функциями Т-киллеров, но направлены не на внешние антигены, а на внутренние. Под их прицел попадают любые отличающиеся от нормальных клетки, например, раковые.

Естественные киллеры выделяют белок перфорин, который создаёт в клеточной мембране поры. Через образовавшиеся поры в клетку проникают выделяемые NK-лимфоцитами ферменты - протеазы. Они провоцируют лизис или апоптоз - самоуничтожение клетки.

Большая часть лейкоцитов вырабатывается в костном мозге. В отличие от других клеток крови они имеют ядро и могут выходить за пределы кровяного русла в межклеточное пространство. 4.5 . Всего получено оценок: 71.