Иммунитет специфический клеточный
Вторичный иммунный ответ развивается при повторном контакте с антигеном. Антитела, главным образом IgG, появляются быстрее и в более высоком титре, чем при первичном иммунном ответе. Следует также отметить, что IgG распадаются медленнее, чем IgM.
Иммунный ответ первичный
Иммунный ответ запускается сразу после введения антигена, но выявить его можно только спустя определенный латентный период. В крови антитела появляются через 7-10 сут. Антитела, принадлежащие к разным классам иммуноглобулинов, образуются в разные сроки. Ранние антитела (IgM) обычно проявляют низкое сродство к антигену, а поздние (IgG) - высокое. Переход от синтеза IgM к синтезу IgG регулируется Т-хелперами (лимфоцитами CD4). К Т-независимым антигенам антитела класса IgG практически не вырабатываются. У некоторых людей антитела не вырабатываются даже после многократной вакцинации. Это состояние известно как первичная вакцинальная недостаточность. Возможно, причина кроется в отсутствии у молекул HLA класса II участков, распознающих данный антиген.
Выделяют 4 стадии первичного иммунного ответа:
- На первой стадии, которая занимает 3-4 суток, антитела к соответствующему антигену в сыворотке отсутствуют.
- На второй стадии появляются IgM, спустя 10-14 суток после контакта с антигеном - IgG.
- На третьей стадии уровень антител остается постоянным.
- Четвертая стадия первичного иммунного ответа обычно растягивается на месяцы. Она характеризуется постепенным снижением уровня антител.
При повторном введении антигена иммунный ответ значительно усиливается - за счет какклеточного, так и гуморального иммунитета. Вторичный иммунный ответ развивается быстро, обычно в течение 4-5 сут, и сопровождается резким повышением титра IgG. Он опосредуется клетками памяти, образовавшимися после первого контакта с антигеном, и характеризуется интенсивной пролиферацией В-лимфоцитов и цитотоксических Т-лимфоцитов.
Иммунный ответ на полисахаридные антигены (например, на пневмококковую вакцину) от Т-лимфоцитов не зависит и потому при повторном введении антигена не усиливается.
Конъюгация с белками превращает полисахариды в Т-зависимые антигены и, следовательно, приводит к образованию клеток памяти при первом контакте с антигеном и усилению иммунного ответа - при повторном.
Нередко после вакцинации титр антител довольно быстро снижается; это состояние называют вторичной вакцинальной недостаточностью. Однако и в этом случае иммунитет не обязательно исчезает полностью - ревакцинация или контакт с возбудителем, как правило, вызывают быструю выработку антител (преимущественно класса IgG).
Таким образом, отсутствие антител не всегда свидетельствует об утрате иммунитета, и наоборот, наличие антител после вакцинации еще не гарантирует защиту от инфекции. К счастью, для защиты от некоторых инфекций достаточно очень низких концентраций антител в крови (например, для защиты от столбняка достаточно, чтобы концентрация токсиннейтрализующих антител составляла 0,01 МЕ/мл).
При нормальном функционировании иммунной системы патогены и их токсины, оказавшиеся вне клеток хозяина, подвергаются действию антител - эффекторных молекул, продуцируемых В-лимфоцитами.
Вопросы, относящиеся к гуморальному иммунному ответу, связаны с функционированием антител и формированием клеточных и молекулярных механизмов эффекторной фазы работы В-системы иммунитета.
Участие антител в иммунном ответа проявляется в трех формах:
- нейтрализации антигенов,
- опсонизации антигенов и
- активации системы комплемента.
Итак, вирусы и внутриклеточные бактерии для своего воспроизведения должны первоначально проникнуть из жидкостей организма в клетку - место своей жизнедеятельности. Оказавшись, даже короткое время, во внеклеточном пространстве, патогены подвергаются нейтрализующему действию антител. Эта активность антител проявляется в блокаде рецепторного взаимодействия между патогеном и инфицируемой клеткой. Иначе, антитела препятствуют предетерминированному взаимодействию клеточных рецепторов с лигандом на поверхности патогена.
Процесс нейтрализации проявляется не только в случаях с корпускулярными антигенами, но и с бактериальными токсинами.
Одним из ведущих механизмов элиминации (лат. eliminare - изгонять) внеклеточных патогенов является активность фагоцитирующих клеток, которые, захватывая антиген, разрушают его в фаголизосомах. Этот неспецифический по основной своей сути процесс усиливается специфическими антителами. Макрофаги - главные участники внутриклеточного разрушения патогенов - имеют на своей поверхности рецептор к Fc -фрагменту иммуноглобулинов. Патоген, связавшийся со специфическим антителом, оказывается значительно более доступным для фагоцитирующих мононуклеаров в результате взаимодействия Fc-фрагмента иммуноглобулина с Fc-рецептором на поверхности фагоцита.
Процесс усиления фагоцитоза за счет гуморальных факторов вообще и специфических антител в частности получил название опсонизации.
Третья форма функционального проявления антител связана с системой комплемента.
Антитела, связавшиеся с поверхностью бактериальной клетки, активируют белки системы комплемента, которые принимают участие в ряде иммунологических явлений:
- во-первых, взаимодейстуя с патогеном, некоторые белки системы комплемента выполняют функцию опсонинов;
- во-вторых, компоненты комплемента выступают в качестве хемотаксических факторов, привлекая в очаг инфекции фагоцитирующие клетки;
- третье свойство белков системы комплемента связано с их литической активностью - способностью образовывать поры в клеточной стенке бактерий, что приводит к гибели патогенов.
При отсутствии антигенной агрессии специфические антитела не образуются. По этому признаку процесс антителогенеза классифицируется как индуцибельное явление. Фактором индукции выступает антиген.
Однако, как и в случае с Т-клетками, одного специфического сигнала от антигена недостаточно для начала синтеза антител В-клетками. Необходим второй сигнал для реализации информации от специфического индуктора. Роль второго сигнала выполняют цитокины, продуцируемыехелперными CD4 T-клетками. Получение второго сигнала для полноценного развития В-клеток в антителопродуцирующие плазмоциты возможно при непосредственном контактном Т-В-взаимодействиии.
В основе клеточного иммунитета лежит функционирование нескольких субпопуляций T-лимфоцитов, каждый из которых может иметь ту же антигенную специфичность, хотя функции каждой из этих субпопуляций различны. Это аналогично различным функциям разных классов иммуноглобулинов, которые имеют идентичную специфичность, но различные биологические функции.
В систему функционирования этих эффекторных T-клеток (T-эффекторов) входит:
1. Продуцирование T-хелперами разнообразных растворимых факторов (лимфокинов), стимулирующих B-клеточный ответ.
2. Воспалительный эффект. Лимфокины, продуцированные T-хелперами, индуцируют миграцию и активацию моноцитов и макрофагов, что вызывает острую воспалительную реакцию.
3. Пролиферация цитотоксических T-лимфоцитов. Цитотоксические T-лимфоциты сами по себе способны уничтожать другие клетки, прежде всего клетки, зараженные вирусом. При этом рецепторы цитотоксических T-лимфоцитов распознают поверхностные антигены на клетках-мишенях, но меньшей степени, чем антитела, способные распознавать разные штаммы вирусов, т.е. обладают меньшей специфичностью.
4. Если же некоторой части вирусов все же удается уйти из под контроля цитотоксических T-лимфоцитов в виде "раздетой" вирусной частицы в соседние клетки, то система клеточного иммунитета использует другой механизм их инактивации: T-хелперы, стимулированные вирусным антигеном, выделяют лимфокин гамма-интерферон, который придает соседним клеткам непермиссивность для репликации любого проникшего в них вируса. Гамма-интерферон может, кроме того, повышать неспецифическую цитотоксичность NK для зараженных клеток.
5. Регуляторные эффекты. T-супрессоры могут индуцировать супрессию иммунного ответа других эффекторных клеток.
Иммунологически некоммитированные лимфоциты, развивающиеся из стволовых лимфоидных клеток костного мозга, переносятся с кровью к тем тканям, где они дифференцируются. Те из них, которые оседают и размножаются в вилочковой железе (тимусе), превращаются в иммунокомпетентные Т-лимфоциты. Механизм этого превращения неизвестен. В дальнейшем Т-лимфоциты вновь поступают в кровоток, составляя большую часть лимфоцитов крови. При первом соприкосновении с антигеном часть этих клеток пролиферирует. Некоторые из образующихся дочерних клеток связываются с антигеном и разрушают его. При этом на поверхности цитотоксических эффекторных Т-клеток, в мембрану которых встроены рецепторные белки (возможно, фиксированные иммуноглобулины), осуществляется реакция антиген - антитело. Этот процесс требует участия так называемых Т-хелперов.
Другая группа дочерних клеток - это так называемые Т-клетки иммунологической памяти. Они обладают большой продолжительностью жизни, циркулируют в крови и после первого контакта с антигеном "запоминают" его на долгие годы. После повторного контакта клетки иммунологической памяти узнают антиген и возникает вторичный иммунный ответ - более интенсивная пролиферация , чем при первичном иммунном ответе. В результате образуется большое количество эффекторных Т-клеток, так называемых клеток - киллеров (убийц). Вторичный клеточный иммунный ответ развивается довольно быстро, достигая максимума примерно через 48 часов, однако еще быстрее развивается гуморальный специфический вторичный иммунный ответ.
/*/*/*/*/*/
Fab - фрагмент молекулы Ig , связывающий антиген (от англ."antigen binding"). Молекула IgG имеет два Fab-фрагмента.
Подвижность Fab-фрагмента необходима для достаточно успешного взаимодействия с антигенными детерминантами на поверхности клеток и зависит от шарнирной области иммуноглобулина, обогащенной пролиновыми остатками (которые и обеспечивают подвижность фрагмента).
Папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина на два одинаковых Fab - фрагмента (Fragment antigen binding), каждый из которых имеет один антигенсвязывающий центр и Fc -фрагмент (Fragment crystallizable), неспособный связывать антиген. Участок тяжелой цепи в составе Fab-фрагмента обозначают Fd. Fab-фрагмент представлен N-концевым участком тяжелой цепи и легкой цепью молекулы иммуноглобулина, каждая цепь Fab-фрагмента содержит одну вариабельную и одну константную область. Специфичность антител определяется аминокислотной последовательностью вариабельных областей.
/*/*/*/*/
Fc - фрагмент молекулы Ig , который легко кристаталлизовать, что и послужило основанием для его обозначения (от англ. crystallizable). Fc взаимодействует с клетками иммунной системы:нейтрофилами , макрофагами и другими мононуклеарными фагоцитами , несущими на своей поверхности рецепторы для этого фрагмента.