Иммунный ответ. Иммунологическая толерантность
ш0.8
Дек. 1999г.
2"ИММУННЫЙ ОТВЕТ 0 (ИО). 2ИМММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ТОЛЕРАНТНОСТЬ 0.
ИО - реакция иммунной системы (ИС) на введение АГ.
4Иммунным ответом называют преобразование лимфобластов в спе-
4циализированные к данному чужеродному анти-
4гену клетки.
АГ запускает
┌────────────┴─────────────┐
либо ИО либо толерантность
(от низкой до высокой (состояние ареактивности
чувствительности к АГ) к АГ)
2ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ТОЛЕРАНТНОСТЬ
(Частная толерантность = иммуносупрессия)
┌────────────┴─────────────┐
к собственным АГ к чужеродным АГ
(аутотолерантность)
Толерантность может развиваться преимущественно с системе
- гуморального иммунитета, или
- клеточного.
5Например, 0при ряде инфекций и глистных инвазий развитие гу-
морального имунитета (особенно на ранних этапах инфекции) может
блокировать формирование клеточного иммунитета и способствовать
более быстрому прогрессированию инфекции. /307/
4Достижение состояния толерантности - основная цель транс-
4плантологии,
4отмена толерантности - основа развития аутоиммунитета.
1) 2Аутотолерантность
(толерантность к собственным белкам)
1. _Клонально-селекционная теория ..
Согласно концепции Бернета /1971/ в эмбриогенезе происходит
уничтожение клонов клеток, способных реагировать на собственные
ткани. /307/
История
- 4Официальной датой открытия иммунологической толерантности
4считается 1953г., когда Р.Биллингхэм, Л.Брэнт и П.Медавар (Na-
4ture,1953,V.172,P.603) описали длительное приживление аллот-
4рансплантата у мышей, которым в эмбриональном периоде внутри-
4венно вводили кроветворные клетки донорской линии. 0 4П.Медавар
4непосредственно через стенку матки инъецировал в каждый зародыш
4беременной мыши взвеси клеток (селезенки и почки) от другой
4чистой линии мышей. Если антигеном служили клетки от мышей ли-
4нии В (черные), а воспринимали АГ эмбрионы мышей линии А (бе-
4лые), то в результате эмбрионы, подвергшиеся такой обработке,
4становились ареактивными (не вырабатывали АТ) в отношении кле-
4ток линии В (черные). Когда родившиеся белые мыши стали взрос-
4лыми, им сделали пересадку лоскутов черной кожи от мышей линии
4В. Эти пересаженные лоскуты кожи прочно прижились, и у подопыт-
4ных мышей на фоне белой кожи ярко выступали участки черной ко-
4жи. Такое сосуществование генетически разных клеток и тканей в
4одном организме называют 0химерой 4 (греч. - фантастическое су-
4щество с органами разных животных). 0
4Если плод или невылупившийся птенец будут иметь контакт с
4чужеродными АГ-ми, - продукции АТ к последним не будет. Мало
4того, такой организм и во взрослом состоянии не будет образовы-
4вать против него антител и остается ареактивным. Такое состоя-
4ние "терпимости" организмов к чуждым АГ называется имммунологи-
4ческой толерантностью (от лат. слова толерация - терпение). За
4это открытие М.Медавар был удостоен Нобелевской премии (1953). 0
- 4Одновременно аналогичный факт был получен чехословацким
4ученым М.Гашеком, использовавшим технику эмбрионального параби-
4оза птиц. В 1953г. М.Гашек путем создания общего кровотока двух
4куриных эмбрионов (соединением хорионаллантоисных оболочек) вы-
4вел цыплят с удивительными свойствами. При инъекции им эритро-
4цитов друг от друга они оставались ареактивными, т.е. не выра-
4батывали антител против эритроцитов своего "напарника", отя
4способность продуцировать АТ против эритроцитов других кур сох-
4раняли. /293/ 0
- 4Работы этих авторов основывались на более раннем открытии
- 2 -
4Оуэна /1945/, наблюдавшего стойкий эритроцитарный мозаицизм
4(сосуществование эритроцитов двух разных групп крови) у дизи-
4готных телят-двоен, имевших в эмбриональном периоде общую пла-
4центу. /344/82/ 0
Индукция толерантности у новорожденных, а в ряде случаев и у
взрослых животных к антигенам шигелл, лейшманий, микобактерий
снижает сопротивляемость к последующему инфицированию соответс-
твующим возбудителем и снижает или совсем снимает протективный
эффект вакцинации. /307/ - НЕЛЬЗЯ ВАКЦИНИРОВАТЬ СРАЗУ ПОСЛЕ
РОЖДЕНИЯ
Критика клонально-селекционной теории
для объяснения феномена аутотолерантности
- Способность многих белков индуцировать ИО при введении их
с адъювантом
- Ограниченность числа аутоиммунных нозологий (меньше 30)
при широкой их распространенности (Бернет предполагал в случае
каждого индивидуального аутоиммунного расстройства специфичес-
кую индивидуальную мутацию в рецептер-кодирующих генах).
- Факты наличия Т-клеток, реактивных к "своим" В-лимфоцитам
или макрофагам, у здоровых индивидуумов.
5- Способность АГ, идентифицированных как мишени аутоиммуни-
5тета, стимулировать Т-лимфоциты здоровых людей. К подобным АГ
5относят основной белок миелина, белки теплового шока, ацетилхо-
5линовый рецептор, пероксидазу щитовидной железы. /7578/93/
5- У Т-лимфоцитов к Iа-белкам (тимуса) в отличие от остальных
5собственных белков организма возникает гиперреактивность, а не
5резистентность. (из доклада-1986г.)
2. Унифицированная _теория индукции толерантности к "своему"
среди тимоцитов.
Т-клетки обучаются распознавать АГ HLA _в тимусе ..
1Процесс двойной селекции в тимусе. 0
а) _Сильная связь . со специфическими лигандами HLA АПК ведет к
активации клонотипических Тх через Т-клеточный рецептор
(ТСR) с программированием в _апоптоз . (физиологический апоп-
тоз в тимусе).
_Положительная селекция .:
Гибнут клетки неаффинные к аутологичным АГ HLA /2858к/98/,
4высокоаффинные Т-клетки со специфичностью к собственным АГ
4HLA пролиферируют и погибают либо мутируют в низкоаффинные
4Т-клетки /7563/85/;
б) При _отсутствии . интенсивной межклеточной _связи . (HLA АПК+Тх)
клетки избегают этапа _негативной селекции . в тимусе и фор-
мируют зрелый Т-клеточный репертуар. Согласно данной моде-
ли взаимодействием зрелых Т-клеток со "своим" в перифери-
ческих тканях не будет интенсивным. /7603/93/
_Отрицательная селекция .:
Гибнут клетки высокоаффинные к АГ HLA (негативная селек-
ция) /2858к/98/;
4высокоаффинные аутореактивные Т-клетки приобретают толе-
4рантность к собственным АГ HLA, а низкоаффинные - нет.
4/7563/85/
Механизмы развития толерантности
1. Элиминация аутореактивных лимфоцитов в герминативных
центрах в раннем онтогенезе (полностью не происходит). Индукция
толерантности у зрелых Т- и В-лимфоцитов (лимфоциты в "спяч-
ке"). Ведущая роль принадлежит клональной делеции в тимусе.
52. Неспособность отвечать на свое
5- дополнительный сигнал, прекращающий дальнейший ответ
5(АГ-специфические Тs).
3. Тs-зависимая активная супрессия - первоначально в пейеро-
вых бляшках (на периферии), затем в ЛУ и селезенке.
54. Отсутствие дополнительных сигналов (ИЛ или макрофагов в
5случае Т-независимых АГ-ов).
5. Ген + интрон = АГ + пептид интрона+HLA--- иммунотолерант-
ность.
5Тs
5Тs специфически угнетают антителообразование; выявляются в
5Т-зависимых зонах периферических лимфоидных органов в тесном
5контакте с CD4+-хелперами. 0
5Тs индуцируются либо под воздействием низких, либо под воз-
- 3 -
5действием высоких концентраций концентраций АГ в отличие от 0 5Тх,
5индуцирующихся оптимальными дозами, и в значительно более ран-
5ние сроки после воздействия АГ. Механизм специфической Т-суп-
5рессии еще далек от окончательной расшифровки, но, вероятно,
5активность HLA I-зависимых Т-супрессоров проявляется на уровне
5процесса кооперации HLA II-зависимых Тх и В-лимфоцитов и связа-
5на с распознаванием кетками этих типов различных эпитопов АГ.
5Действие на Тs на CD4+-хелперы или В-лимфоцитов опосредуется
5через ряд растворимых АГ-специфических и АГ-неспецифических
5Т-супрессорных факторов. /7076/
2) 2Толерантность к 0 2чужеродным АГ
┌──────────────────┴──────────────────┐
│ │
3Естественная Искусственная
11. Генетически 0 1обусловленаая 0 │ 13. Индуцированная (вторичная)
1(первичная) 0 │ ── 76 1 ИД
Например, нечувствительность │- введение иммунодепрессантов
организма собаки к туберкулез│ (имуран, 6-меркаптопурин,
ным палочкам. (?) │ глюкокортикоиды, циклоспорин,
12. Классическая 0 │ антибиотики, антилимфоцитар-
- В период эмбриогенеза │ ная сыворотка)
(опыт: инъекция чужеродных │- облучение
клеток эмбриону ── 76 0 ИО не │- введение больших доз АГ
развивается) │ -- 0,5мкг мыши ── 76 0 ИО
- _Пероральная толерантность .-?│ -- 500 мкг ── 76 0 ареактивность
-- толерантность к АГ пищи │- недостаток ИЛ-2 и других
(матери в процессе бере-│ компонентов ИС.(Толерантность,
менности) │ вероятно, играет важную роль -
- Поливалентный АГ + В-лим- │ в развитии новообразований.)
фоциты (с мембранными Ig) │- введение антиидиотипических АТ
── 76 0 толерантность │
Введение в неонатальном периоде небольших количеств антииди-
отипических антител на многие месяцы угнетает В-клетки, несущие
соответствующий идиотип: В-клетки и регулирующие соответствую-
щие Т-супрессоры длительное время остаются в незрелом состоя-
нии. ( 2В-клеточная толерантность 0) /7569/ Сходное состояние толе-
рантности наблюдается во взрослом организме по отношению к
внутренним идиотопным АГ (=детерминантам антиидиотипических
АТ). 4С помощью вакцинации внутренними идиотопными АГ можно выз-
4вать стимуляцию синтеза АТ против внешних АГ. /7569/ - ПОВТОР 0
───────────────────────────────────────────────────────────────
2ЗАПУСК ИММУННОГО ОТВЕТА
Различают первичный ИО (на первое введение АГ в организм),
вторичный ИО ((на последующие появления в организме).
Иммунный ответ базируется на способности клеток иммунной
системы отличать "свое" от "чужого" и представляет собой ряд
последовательных этапов: распознавание антигена, его трансфор-
мацию (переработку) и элиминацию из организма. /7072/
3Организменный уровень
Взаимодействие ИКК и подключение АГ-специфического звена ИС
могут осуществляться только в ее специализированных органах.
Пути попадания АГ в лимфоидные органы.
1) АГ циркирует по организму и с током лимфы или крови попа-
дает в ЛУ или селезенку. В том случае АГ связывается и презен-
тируется макрофагами и В-лимфоцитами. /2800к/
- _Корпускулярный АГ . (в составе клеток, фрагментов клеток,
агрегатов) поглощаются и _презентируются макрофагами .;
- _растворимый АГ ., вероятно, преимущественно презентируются
_В-лимфоцитами ., поскольку условием проникновения АГ в эти
клетки является его связывание с АГ-распознающим рецепто-
ром BCR. Это происходит в наружных слоях коры ЛУ, вокруг
фолликулов. В результате на поверхности этих клеток вскоре
появляются молекулы HLA II класса, многие из которых несут
пептидные фрагменты АГ. /2800к/
42) АГ попадает в ЛУ с лимфоцитами (после контакта с АГ в
4кровеносном русле часть лимфоцитов оседает в лимфоидных
4органах), 0 - ?
3) Попадание АГ через дендритные клетки. В этом случае АГ
связывается белыми отростчатыми _эпидермоцитами (клетками Лан-
_герганса .), подвергается процессингу с образованием комплекса с
- 4 -
продуктами HLA II класса. Под действием ГМ-КСФ, альфа-ФНО и
других цитокинов, выделяемых активированными кератиноцитами,
белые отростчатые эпидермоциты поступают в эфферентную лимфу и
достигают регионарного ЛУ. В процессе перемещения они дифферен-
цируются через стадию вуалевой клетки в зрелые дендритные (ин-
тердигитальные) клетки, экспрессирующие вспомогательные молеку-
лы CD80/86 и, следовательно, способные эффективно представлять
антигенный пептид Т-хелперу. Клетки локализуются исключительно
в тимусзависимых зонах (в ЛУ - в паракортикальной зоне). К это-
му времени завершается обработка (процессинг) АГ и его экспрес-
сия в составе молекулы HLA II класса. В такой форме пептид пре-
зентируется Т-хелперам. /2800к-с.317/
Через несколько минут после проникновения АГ в ЛУ развивает-
ся процесс, обозначаемый как 3улавливание лимфоцитов 0. Афферент-
ная лимфа доставляет в ЛУ клоны лимфоцитов разной специфичнос-
ти. Лимфоциты, способные распознать поступивший в ЛУ АГ, задер-
живаются, тогда как лимфоциты, принадлежащие другим клонам,
продолжают рециркуляцию. Продолжительность процесса улавливания
(рекрутирования) лимфоцитов - несколько часов. /2800к/99/
Основой процесса служат ранние проявления локального воспа-
ления (в ЛУ). Активированные макрофаги и клетки стромы выделяют
"коктейль" воспалительных цитокинов - ИЛ-1, ФНО-альфа, ИЛ-6,
КСФ, хемокины и др., что обусловливает развитие сосудистых и
клеточных реакций, свойственных воспалению. Повышается интен-
сивность кровотока через ЛУ и рециркуляция через него лимфоци-
тов. /2800к/
Описано развитие неотвечаемости на АГ после удаления регио-
нарного ЛУ через несколько часов после введения этого АГ: прак-
тически все клетки, способные обеспечить специфический ИО, ока-
зались "сосредоточенными" к этому моменту в удаленном узле.
/2800к/
3Тканевой/органный уровень
3Клеточный уровень
_Для активации ИКК необходимо 2 сигнала:
- специфический (АГ, HLA II /комплекс АГ-Iа/,...) /для Тк
достаточен ИЛ-1/
- неспецифический (ИЛ-1,2, Pg E2 или др.)
По набору АГ-связывающих рецепторов Т- и В-лимфоциты чрезвы-
чайно неоднородны. Каждый лимфоцит еще до контакта с АГ несет
определенный набор рецепторов, специфичных для определенных
структурно-сходных антигенов. Наличие большого числа групп -
клонов лимфоцитов - обеспечивает сособность организма отвечать
практически на любые антигены. /7072/
3Субклеточный уровень
Начальную стадию ИО, в течение которого происходит обработка
антигенного материала, можно условно разделить на 4 этапа.
1) Эндоцитоз антигена (фагоцитоз, кэппинг, пиноцитоз).
2) Расщепление АГ (процессинг).
3) Экспрессия фрагментов антигена и Ia-подобного белка на
поверхность клетки.
4) Представление (презентация) антигена Т-клеткам. /2459к/
3Биохимический уровень
_1) Эндоцитоз АГ АПК-ми
АГ взаимодействует с поверхностью вспомогательной клетки за
счет рецепторов Ig, Fc, С3 или за счет неспецифического связы-
вания с мембраной клетки. Образующиеся фагоцитарные и пиноци-
тарные пузырьки погружаются внутрь клетки и сливаются с лизосо-
мами. /2459к/
2АПК (АГ-презентирующие клетки)
4[А-клетки (accessory - добавочные или adherens - прилипающие
4/за способность активно прикрепляться к стеклу/).
4Для АПК характерно
4-прилипание к стеклу
4-резистентность к облучению
4-низкая плотность (выделяются в градиенте плотности)
- 5 -
4-специфическеи маркеры.
4MIKF - фактор, способствующий экспрессии Ia-молекул.] 0
Критериями АПК является
1. способность синтезировать ИЛ-1
2. наличие АГ HLA II на поверхности.
АПК являются:
- 2макрофаги 0 перитонеальной полости, селезенки, тимуса, кост-
ного мозга, альвеолярные макрофаги,
- 2эндотелиальные клетки 0 (меньше 1% --- стимуляция --- 100% с
Iа-белком),
ЭК. Под влиянием антигенного воздействия на клетках со-
судистого эндотелия экспрессируются АГ HLA I класса; акти-
вированные Т-клетки и их продукты (ИФ и др.-?) вызывают
стабильную экспрессию АГ HLA II класса. Аналогичные изме-
нения происходят с клетками гладкой мускулатуры сосудов и
с фибробластами под действием ИФ. --- Вследствие этих из-
менений активируется дополнительный приток к месту реакции
АГ-специфических Т-лимфоцитов. /5933/84р/
- 2клетки Лангерганса 0 (составляют 4% эпителиальных клеток ко-
жи; если убрать Iа белки с клеток Лангерганса, то противо-
опухолевый иммунитет может подавляться),
- фолликулярные дендритные и ретикулярные 2дендритные клетки 0,
(ДК составляют 5-10% общего количества макрофагов; однако
в отличие от макрофагов у них при активации не синтезиру-
ются Pg и другие вещества и пр. ДК являются производными
клеток Лангерганса из кожи (миграция в ЛУ). /7611/90/
РИСУНОК ДК
(Шипики АГ; к шипикам подходят окончания аксона)
На клональном уровне выявлена гетерогенность в способности
Тх отвечать на АГ, представляемый макрофагами и ДК: от-
дельные клоны отвечают на АГ, представленный только ДК или
на макрофаги./7567/86/
- 2активированные 0 зрелые 2 В-клетки 0(Ia-белок находится в комп-
лексе с сиаловыми кислотами) /пре-В-клетки и ПК не являют-
ся АПК/,
- купферовские клетки, интердигитирующие клетки,
- часть эпителиальных клеток кишечника,
- Р-клетки
- астроциты /7575/85/, глиальные клетки (аналоги макрофагов).
Роль АПК заключается в переработке АГ, его транспорте во
вторичные лимфоидные органы и презентации - представлении АГ
лимфоцитам. /7072/
в/в --- селезенка
в/кож. --- в ЛУ --- ДК (дендритные клетки)
п/кож. --- -"-
_2) Расщепление АГ ( 2процессинг 0)
Т-клетки не реагируют с нативным, непроцессированным АГ.
В фаголизосоме происходят переработка АГ, расщепление белков
на короткие пептиды или аминокислоты. Пептидные фрагменты взаи-
модействуют с Ia-белком, который образуется в той же клетке.
Комплекс Ia-белка и АГ экспрессируется на поверхность, где рас-
познается ИКК-ми (иммуно-компетенстными клетками). /2459к/
5Синтезированный de novo белок поступает в цитоплазму, где
5происходит частичный протеолиз и антигенный пептид в составе
5"АТФ-связывающей кассеты" (которая защищает от полного протео-
5лиза) поступает в эндоплазматическую сеть (ЭПС), где комплекси-
5руется с собираемым здесь HLA I, а затем через комплекс Гольджи
5переносится в плазматическую мембрану. Альтернативный комплекс
5(!?) вместо антигенного пептида содержит пептид сигнальной пос-
5ледовательности. /93-10К1137-Им-ия/
Для АГ HLA процессинг не требуется (необходим только для
растворимых АГ). /7549/85/ Имеются косвенные даные о том, что
вспомогательные клетки способны представлять не только раство-
римый, но и корпускулярный антиген. /2459к/95/
Экспрессию молекул HLA I и II класса, презентирующих анти-
ген, регулируют три генетических локуса HLA-TAP, DM и LMP, оп-
ределяющие их взаимодействие с антигенами. Первыми в систему
процессинга различных экзогенных антигенов включаются молекулы
HLA-LMP 42 0 и HLA-LMP 47 0, которые экспрессируются под влиянием гам-
ма-ИФ. Они запускают протеолиз в протеосомах и регулируют при-
- 6 -
мер и специфичность пептидов для связывания с молекулами HLA.
Протеосома представляет собой ферментный комплекс из 24 белко-
вых субъединиц. Две цепи молекул HLA II класса синтезируются в
эндоплазматическом ретикулуме, временно соединяются с третьей,
инвариантной Ii(CD74) цепью, которая предотвращает связывание
их с аутопептидами. /2584к/ Затем этот комплекс переносится в
эндосомы, где связывается с соответствующим пептидом-антигеном
длиной 9-25 аминокислот, вытесняющим инвариантную Ii цепь. Пу-
тем слияния эндосомы с мембраной молекулы HLA-DR экспрессируют-
ся с антигеном-пептидом на поверхности клетки. Вытеснение пеп-
тида инвариантной цепи и замену его специфическим пептидом-ан-
тигеном осуществляют особые белки локуса HLA-DM, катализирующие
этот процесс. /2854к/99/
_Молекулы HLA I класса . постоянно синтезируются в ЭПР клетки и
стабилизируются белком _калнексином .. Эндогенные и вирусные анти-
гены предварительно расщепляются в протеосоме на пептиды разме-
ром 8-11 аминокислотных остатков. При связывании с АГ-пептидом
калнексин отщепляется, а молекулы HLA переносятся с помощью
транспортных белков HLA-TAP (transporter of antigen processing)
на поверхность клетки, где этот комплекс представляется Т-суп-
рессорам/киллерам. /2854к/
В связь с конкретным пептидом-антигеном вступают конкретные
аллельные специфичности молекул ГКГ, что и обеспечивает распоз-
навание антигена. /2854к/99/
4Фрагмент АГ связывается с "карманом", объем которого доста-
4точен для связывания 10-20-членного пептиды. Связывание пептида
4стабилизирует определенную "рабочую" конформацию HLA I класса и
4в таком виде комплекс транспортируется к поверхностной мембране
4клетки. /11.53.228-91/
4HLA II постоянно рециркулирует между поверхностью клеток,
4где происходит связывание с пептидными факторами и цитоплазмен-
4ными эндосомами, где происходит диссоциация комплекса HLAII-АГ.
4/10.53.143-91/ Процессированный АГ, вероятно, заякоревается в
4мембране фосфатидилинозитолом. Не исключено, что АГ может реа-
4гировать и с другими структурами поверхностной мембраны клеток.
4/7621/86/
1Альтернативный путь метаболизма АГ 0 ДК. Эффективен для перера-
ботки малых количеств АГ. В отличие от классического пути пере-
работки АГ макрофагами, в АПМ главная роль по доставке АГ спе-
цифическим 1В-клеткам 0 зародышевых центров ЛУ отводится фоллику-
лярным ДК (ФДК). Вторичная иммунизация п/кож. АГ (1-8 мкг) соп-
ровождается появлением в синусах дренирующихЛУ АГ уже в форме
ИК, часть которых задерживается и перерабатывается макрофагами.
Однако в подкапсульном синусе ЛУ часть ИК задерживается нефаго-
цитирующими клетками с дендритной морфологией. (Последние, воз-
можо, являются предшественниками ФДК.) Они удерживают ИК на
своей поверхности или в складках мембраны и перемещаются к пе-
риферической стороне зародышевых центров ЛУ. В конечном итоге
АГ оказывается в ФДК, нитевидные отростки которых после после
приобретения многоморфных утолщений и веерообразной формы прев-
ращаются в отростки, напоминающие своей морфологией бусы. ФДК
с такими морфологическими признаками выявляются уже через день
после иммунизации, причем АГ, ассоциированный с утолщениями,
находится еще в непереработанном виде. В 1988г. эти утолщения
диаметром 0,3-0,4 мкм были идентифицированы как "иккосомы" -
образования, покрытые ИК (iccosomes - "immune complex coated").
В течение первых 3 дней после вторичной иммунизации ФДК выраба-
тывают значительные количества иккосом, которые затем распрост-
раняются в зародышевых центрах ЛУ. Благодаря поверхностному
слою ИК иккосомы легко присоединяются к находящимся там В-клет-
кам. Последние эндоцитируют АГ, расщепляют в лизосомоподобных
пузырьках и представляют в комплексе с антигенами HLA Т-клет-
кам. /7622/89/
4Именно на 5 день, когда число содержащих переработанный АГ
4В-клеток в ЗЦ ЛУ достигает максимума, способность таких В-кле-
4ток стмиулирвать выработку Т-клеточной гибридомой ИЛ-2 особенно
4выражена. По-видимому, после индукции вторичного ИО ЗЦ ЛУ пре-
4терпевают 2 фазы изменений. В течение первых 5 дней В-клетки
4получают сигналы, необходимые для выработки специфических анти-
4тел (с 3 по 5 день число АОК в ЗЦ ЛУ достигат максимума). Во
4вторую фазу, которая длится около 10 дней, происходит восста-
4новление и расселение субпопуляции В-клеток памяти. /7622/89/
Макрофаги, В-лимфоциты, дендритные клетки стимулируют Тх к
- 7 -
взаимодействию с АГ. /7573/
_3) 2Экспрессия 0 фрагментов антигена
_и Ia-подобного белка на поверхность клетки
Мембранный 2Iа-подобный белок 0 чрезвычайно лабилен - легко
слущивается с мембраны; спонтанно появляется и исчезает. Коли-
чество Iа-белка на мембране макрофагов резко возрастает после
воздействия ИЛ-1. Однако на сильно активированных макрофагах
Iа-белок исчезает. На пре-В-лимфоцитах и ПК отсутсвует; имеется
лишь на зрелых В-клетках (т.е. на промежуточной стадии). На
Т-лимфоцитах тимуса Iа-белок участвует в процессах созревания и
дифференцировки Т-клеток.
_4) Представление ( 2презентация 0) антигена Т-клеткам...
Рецептором HLA I класса являются молекулы CD4 Т-хелперов;
HLA II класса - CD8 Т-киллеров.
2Взаимодействие клеток
1) АПК + В-лимфоцит (тимуснезависимый ИО)
2) АПК + Т-хелпер (тимусзависимый путь)
а) АПК (макрофаг) + Т-хелпер
Лимфоциты скапливаются вокруг макрофагов, образуются цитоп-
лазматические мостики. В ЛУ АГ может располагаться на поверх-
ности дендритных островков клеток фолликулов (длительно) и
внутри макрофагов мозгового слоя.
Индукцию гуморального ИО обеспечивает взаимодействие трех
основных типов клеток - В-лимфоцита, макрофага и Т-лимфоцита.
Макрофаги фагоцитируют АГ и после кнутриклеточной протеолити-
ческой деградации экспрессируют его пептидные фрагменты на кле-
точной мембране, ассоциированные с детерминантами антигенов
класса II HLA самого макрофага.
L[+]
┌────┐
│ │+ЦТЛ -------------- зрелые киллеры
│ Мф │+Тх --- спец.Тх─┤ИЛ-2 --- В-лимфоциты --- ПК --- АТ
│ │+Тs -------------- супрессоры
└────┘
L[+]
Схема по /6Д379-84,259х/
ИЛ-1
Мф ---------- Тх -------- активация
│
Pg E │
Мф --------------- Ts
Распознавание этих структур антигенраспознающим рецепторным
комплексом Т3-Т 4i 0 Т-хелперов и взаимодействие активированных
Т-клеток с В-клетками сопровождается активацией В-лимфоцитов и
вступлением последних на путь пролиферации, дифференцировки, а
затем и продукции антител.
2б) АПК (ДК=дендритная клетка, клетка Лангергенса) + Т-хелпер
2в) АПК (В-лимфоцит) + Т-хелпер
2г) АПК (эндотелиальная клетка) + Т-хелпер
───────────────────────────────────────────────────────────────
2Презентация 0 2АГ
51) Т-хелперам
52) Т-супрессорам
53) - Т-киллерам (клеточный ИО) - см. ниже
5- В-лимфоцитам (гуморальный ИО) - см. ниже
5--тимуснезависимая передача)
5--тимусзависимая передача (от Тх)
ИКК могут активироваться специфически (на АГ) и неспецифи-
чески (на ИЛ, суперантигены).
Антигенные детерминанты для _Тх . целиком формируются короткими
сегментами полипептидной цепи (+ детерминанты белка-носителя).
Детерминанты для _В-лимфоцитов . могут быть образованы из далеко
отстоящих по длине цепи сегментов, сближение которых произошло
при формировании третичной структуры белка. Антигенные детерми-
нанты для _Т-супрессоров . определяется строением детерминантных
групп, присоединившихся к белку-носителю (гаптеноспецифичны).
Т.е. для Тх необходимы линейные АГ
- 8 -
для Тs - линейные и пространственные
для В-лимфоцитов - линейные и пространственные. /421/86/
Связь АГ с ГКГ 4II 0 очень прочная: активность мембран АПК снижа-
лась лишь после обработки проназой или при рН 2,0, по-видимому,
за счет отделения переработанного АГ от мембраны. /2433к/89/
CD3 является составной частью АГ-специфического Т-клеточного
рецептора (ТсR-CD3), запускающего процессы АПГ-зависимой акти-
вации Т-клетки.
CD4 и CD8 - распознающие структурные детерминанты антигенов
ГКГ, обеспечивают процесс иммунологического ограничения, а кро-
ме того, способны самостоятельно, без участия ТсR-CD3, переда-
вать активирующий клетку сигнал. Т.о., контролируя экспрессию
антигенов CD3, CD4 и CD8, Т-лимфоцит способен регулировать про-
цессы своей активации и эффекторные функции. /2323к/97/
1В живой клетке постоянно протекают 2 взаимноуравновешивающих
1процесса: погружение мембранных белковых структур в клетку и их
1рециркуляция. В отсутствие перекрестного связывания CD4-молекул
1скорость их интернализации составляет 1,5-2% мембраноассоцииро-
1ванных молекул в 1 минуту, при этом 30-40% всех молекул CD4 на-
1ходится внутри клетки. Сходным образом происходит и обмен анти-
1гена CD3 между мембранным и внутриклеточным пулами. Предполага-
1ют, что изменение микроокружения лимфоцита зачастую модулирует
1этот уиклический процесс, нарушая равновесие между скоростью
1погружения ГП-ых молекул в клетку и их обратным встраиванием в
1мембрану. /2323к/97/ 0 - ПОВТОР
2Т-супрессорам (Тs) .......
2Т-хелперам (Тх).
Т-клетки распознают АГ на мембране в ассоциации с продуктами
ГКГ (в отличие от В-клеток).
Цепи молекулы HLA образуют т.н. "расщелину", способную свя-
зывать образующийся после внутриклеточного ферментного расщеп-
ления фрагменты (8-14 аминокислотных остатков) антигена и экс-
понировать их участки (эпитопом) для последующей рецепции TCR
Т-лф. /7076/
5Если функция презентации эндогенных HLA I-связанных эпитопов
5свойственна клеткам многих типов, то презентация экзогенных
5эпитопов осуществляется специализированными АПК костомозгового
5происхождения./7076/
L[+]
┌─────────┐
┌───────────┐ │ │
│ АГ+│ │TCR│ │
│ HLA II│ │CD3│ Тх │
│ │ │CD4 │
│ │ │ │
└───────────┘ │ │
└─────────┘
HLA-рестрикция
_HLA-рестрикция ("ограничение") . - способность Т-клеток рас-
познавать чужеродные АГ только в комплексе с АГ ГКГ. Для В-лим-
фоцитов это условие является необязательным.
- На видоизмененные HLA I класса реагируют Т-киллеры;
- На HLA II класса - Т-хелперы.
Молекулы HLA I внутриклеточно связывают фрагменты антигенов,
синтезированных самой клеткой (вирусных и пр.), а АГ HLA II -
экзогенных АГ с последующей экспозицией (презентацией) комплек-
сов HLA-эпитоп на клеточной мембране.
5Имеется 2 основных модели, объясняющих механизм HLA-рестрик-
5ции:
51. Т-клетки имеют 2 рецептора, специфичных соответствено к
5АГ HLA и к другим АГ.
52. Т-клетки имеют один рецептор, распознающий новую антиген-
5ную детерминанту, образующуюся при взаимодействии АГ и молекулы
5HLA. /7563/85/
При БТЛ (под действием лектинов) в ядерной ДНК появляются
дополнительные супервитки. /7570/86/
Активированные (ФГА) Т-клетки способны презентировать аллоАГ
(но не растворимые АГ). /7572/
4[Материал из лекции по АГ.
41. тимусзависимые, вызывающие ИО с участием Т-лимфоцитов
4(хелперов) (клеточные /аллогенные,ксеногенные/,вирусные, глобу-
4лярные белки, полипептидные молекулы); они стимулируют синтез
- 9 -
4Ig M и G; В2-лимфоциты-субпопуляция лимфоцитов (активируются
4Т-зависимыми антигенами).
42. тимуснезависимые, стимулирующие синтез только Ig M (поли-
4сахариды, ЛПС, ПС пневмококка III типа, конъюгаты полисахаридов
4с бактериями, АГ чумных бактерий, различные полимеры - декс-
4тран, леван, повинилпироллидон; флагеллин,агрегаты белков регу-
4лярного строения и др.); участия Т-хелперов не требуется.
4В1-лимфоциты (активируются Т-независимыми антигенами).
4а) TI-1 (от T-cell-independent response):
4- конъюгаты динитрофенила (ДНФ) или тринитрофенила (ТНФ) с
4ЛПС, с антигенами бруцелл или стрептококков;
4На АГ ТI-1 отвечают незрелые В-лимфоциты, и требуют лимфоки-
4нов (ИЛ-2,4-?). /7074/
4б) ТI-2:
4- конъюгаты ДНФ или ТНФ с фиколлом или дектраном,
4- пневмококковый полисахарид типа III.
4На АГ ТI-2 отвечают зрелые В-лимфоциты, и требуют медиаторов
4АПК (ИЛ-1). Антигены ТI-2 являются плохими иммуногенами у детей
4до 2-летнего возраста (т.к. требуют зрелых клеток-?). /7074/]
Тх имеют _АГ-распознающие рецепторы .. АГ-распознающие рецепто-
ры (на Т- и В-лимфоцитах= BCR и TCR) появляются на стадии
пре-В-лимфоцитов и пре-Т-лимфоцитов. На В-лимфоцитах они предс-
тавлены мембранными иммуноглобулинами. Перекрестное связывание
поливалентного АГ незрелыми В-лимфоцитами --- гибель или инак-
тивация клеток; взаимодействие со зревыми клетками приводит к
активации, ускорению пролиферации и дифференцировки. /7040/95/
5В развитии ИО большое значение имеют еще две группы поверх-
5ностных молекул: хоминг-рецепторы лимфоцитов и антигены адгезии.
Пусковым моментом активации лимфоцитов является перекрестное
связывание определенных молекулярных структур (рецепторов) по-
верхности клетки.
1) Основной из этих структур является _ 1АГ-распознающий рецеп-
_ 1тор . 0, который
- на поверхности В-лимфоцитов представляет собой молекулу
мембранного иммуноглобулина, а
- на поверхности Т-лимфоцитов - комплексную молекулу
ТсR-CD3. Активацию через такие рецепторы назвают 2классической 0.
2) Вторую группу рецепторов, передающих активационные сигна-
лы, образуют _ 1молекулы адгезии . 0, обусловливающие взаимодействие
лимфоцитов с другими клетками, а также с межклеточным субстра-
том.
а) Лишь немногие из адгезивных молекул (CD2, CD28) способны
обеспечить полноценный сигнал активации ( 2альтернативная актива-
2ция 0). [CD 2,26,28]
б) Как правило, сигналы с этих молекул способны усилить
действие основных активационных сигналов ( 2костимуляция 0).[CD5,24,
43,44,69,73] /7293/95/
1
АПК---Т-хелперы (ТсR-CD3) + др.клетки или субстрат (мол.адгезии)
1
(АПК)--- В-лимфоциты (Ig=R) + - " -
2ТсR-CD3 0.
TCR cостоит из двух цепей ( 7a 0 и 7 b 0 или 7п 0 и 7 в 0), образующих
связь с молекулярным комплексом CD3. Молекулярный комплекс CD3,
связанный с TCR, осуществляет, по-видимому, передачу сигнала от
TCR к внутриклеточным эффекторным системам.
L[+]
7a 0 0 0 7 b 0 -вариабельный
│ │
0 0- константный домен
=====│==│=========== Т3 молекула состоит из 3 цепей
│ │000 и передает сигнал внутрь клетки.
=====│==│===========
7gde 0 - интегральные белки
_Тi-2 типа + Т3=CD3 .- 7e 0-?
СD3/TCR-комплекс
АГ 2Т3 0 состоит из 3 цепей - двух гликозилированных (М.20 и
25кД) и одной негликозилированной с М.20 кД.
Существует 2 типа TCR-ов для АГ. Один из них представляет
собой связанный дисульфидными мостиками гетеродимер, состоящий
из высоко полиморфных 7a 0 (43 кД) и 7 b 0(49 кД) цепей и находящийся
преимущественно на Т-клетках. /7273/94/
- 10 -
Второй тип TCR - гетеродимер, описан для distinct Т-клеток;
состоит из 7 п 0 (45 кД) и 7 в 0(51кД) цепей. Роль этого рецептора не-
известна. /7273/94/
Аналогично молекулам Ig каждая цепь TCR состоит из вариа-
бельной области, являющейся частью АГ-связывающего участка, а
также константной области. В клеточном геноме гены, кодирующие
V-, J- и D-cегменты, представлены в виде многочисленных вариан-
тов. Именно различные сочетания V-, J- и D-cегментов V-области,
образующиеся в процессе генной перестройки в онтогенезе Т-лим-
фоцитов, и обеспечивают разнообразие молекул TCR. Вместе с тем
у TCR выявлено значительно меньшее количество возможных комби-
наций V-, J- и D-cегментов по сравнению с Ig. Каждый зрелый по-
коящийся Т-лимфоцит содержит на мембране несколько десятков ты-
сяч молекул TCR 7a 0/ 7b 0 или TCR 7п 0/ 7в 0 только одной антигенной специ-
фичности. /7076/
Комплекс Т3-Тi экспрессируется на всех Т-лимфоцитах. Абсо-
лютное число молекул Т3 и Тi на лимфоцитах составляет 30-40 ты-
сяч, на активированных Т-клетках плотность рецепторов для АГ не
меняется.
Стимуляция рецептора Т3-Тi --- быстрое нарастание уровня ио-
нов Са 52+ 0 в цитоплазме, > ИЛ-2 --- пролиферация --- > уровня R к
ИЛ-2 и самого ИЛ-2 --- и т.д., т.е аутокринный механизм проли-
ферации. /7574/85/
Гетеродимеры 2Тi 0 представлен двумя цепями - 7a 0 (М.49-51кД) и
бета (М. 43кД), связанными дисульфидными мостиками. Выявлено
наличие вариабельных областей в субъединицах 7a 0- 7b 0, показана го-
мология отдельных участков 7a 0- и 7b 0-цепей рецептора Тi с тяжелыми
и легкими цепями иммуноглобулинов. /3409/85/ Субъединицы 7a 0 и 7b
молекулы Тi кодируются отдельными сегментами V, D,J, и С, реа-
ранжировка которых происходит во время дифференцировки в тиму-
се.
Взаимодействие мембранных молекул
Т-хелперов и АПК
─────────────────────────────┬─────────────────────────────────
Структуры Структуры │ Структуры Структуры
АПК Тх │ Тх В-лимфоцитов
─────────────────────────────┴─────────────────────────────────
LFA-1 ICAM-1 ─── 76 0адгезия
CD2 CD58=LFA-3 76 0адгезия
CD4 HLA II ─── 76
ТСR + АГ ─── 76
CD40L CD40 ─── 76 0костиму-
ляция
Ig
СD80-?
СD86-?
CD58 CD2 ── 76 0
HLA II-- СD3-?
+ АГ (пептид)--ТСR ── 76
─────────┐
┌─ 1CD40 CD40L(CD154) 75 0┘ CD2
└ 76 0ICAM-1,2,3 LFA-1(CD11f/CD18)
75 0──
CD80/86 CD28 ─── 76
CD80/86 CTLA4 ── 76 0
_ 3АПК - макрофаг:
ICAM-1 LFA-1─── 76 0рецепция
CD58 CD2 ─── 76 0рецепция
HLA II CD4 ─── 76 0рецепция
+ АГ ТСR ─── 76 0рецепция
CD80/86 CD28 ─── 76 0костимуляция
_ 3АПК - В-лимфоцит:
АГ BCR─── 76 0рецепция
Слабая экспрессия
CD40 CD40L(CD154)
CD28 (ТН1) + СTLA --- ТН1
В7 (CD80) CD28 (ТН2) ----───────────── CD80--активация
В-лимфоцитов
LFA-3(CD58) CD2
ICAM-1,2,3 LFA-1(CD11f/CD18)
CD40 CD40L(CD154)
взаимодействие обеспечивает переход
- 11 -
в В-клетки-памяти
───────────────────────────────────────────────────────────────
Примечание: стрелками указано преимущественное направление
возникающих после взаимодействия сигналов.
Молекулы CD3 передают сигнал соседним тирозин-киназам р59 5fin 0,
р56 5lck 0, фосфорилирующим белки, в том числе .....цепь CD3 комп-
лекса. Поэтому последний приобретает сродство к G белку, переда-
ющему синнал фосфолипазе С. Она катализирует превращение фосфои-
нозидов в диацилглицерол, активирующий протеинкиназу С и инози-
тол-1,4,5-трифосфат, которые мобилизуют ионы кальция. Эта пере-
дача сигналов в цитоплазму и ядро клеток в итоге приводит к ак-
тивации их метаболизма и трансформацию лимфоцитов в фибробласты,
секретирующие цитокины и делящиеся на дочерние клетки, имеющие
более специфичные ТСR по сравнению с материнскими клетками.
/2854к/99/
───────────────────────────────────────────────────────────────
2Обобщение 0 (ИО)
Центральным моментом развития ИО является генетическая рест-
рикция - ограничение, заключающееся в том, что для естественно-
го взаимодействия ИКК в ИО необходимо наличие на их мембранах
"своих" антигенов ГКГ. Молекулы HLA образуют комплекс с антиге-
нами и представляют его Т-хелперам. Этот процесс обозначают как
"презентация" (представление) антигена. Обычно он осуществляет-
ся молекулами HLA II класса - HLA-DR-макрофагов, дендритных и
других антиген-представляющих клеток (АПК). /2854к/99/
В ответ на АГ ИС может синтезировать:
- комплементарное АТ
- комплементарный Тi-рецептор для АГ Тх-ов и Тк,
- АГ-специфические медиаторы
- АГ-специфические клетки-памяти и др.
4Тк стимулируется на HLAI класса, ЕКК - тормозятся на HLAI
4класса. 0
_ 2Механизм появления нового гена.
Согласно современным представлениям в ДНК клеток человека
закодирована информация о любом белковом АГ. Лимфоциты способны
избирательно изъять эту информацию и синтезировать
- компенсаторный рецептор
- структурное антитело или
- структурные низкомолекулярные рецепторы - переносчики ин-
формации о специфичности от одной клетке к другой.
Один зрелый клон лимфоцитов может реагировать лишь на один
чужеродный АГ. Преобразование незрелых лимфоцитов (лимфоблас-
тов) в специализированные к данному АГ клетки называют иммунным
ответом.
_Антисмысловые белки ..
4[Теоретически можно представить молекулярно-биологический
4механизм, обеспечивающий взаимодействие антигена и антитела по
4"позитивно-негативному" принципу.
4Например, считывание лизина (ААГ) и глютаминовой кислоты
4(ГАА) в разные стороны. Цепи ДНК расположены параллельно друг
4другу: "плюс"-цепь (5' --- 3'), "минус"-цепь (3' --- 5'); вто-
4рая цепь всегда блокирована для считывания./2215/81/
4ДНК - А,Г,Ц,Т; РНК - А,Г,Ц,У. А-Т, Г-Ц.
4ААУ --- асп; УУА --- лей
4~~~~~~~~~~ - белок│комплементарные
4~~~~~~~~~~ - белок│
5Л.Б.Меклером /1969/ была выдвинута идея о том, что компле-
5ментарные друг другу участки двойной спирали ДНК кодируют комп-
5лементарные пептидные продукты.
5Предполагается, что одна "половина" (цепь) ДНК кодирует це-
5лый белок или полипептидную цепь, другая - короткие фрагменты,
5регулирующие "жизнедеятельность" синтезированного общего про-
5дукта, т.е. с одной цепи ДНК, возможно, информация считывается
5относительно непрерывно ("континуально"), с другой - фрагмента-
5ми (дискретно). Так, в 1969 году Л.Б.Меклером была выдвинута
5идея о том, что комплементарные друг другу участки двойной спи-
5рали ДНК кодируют комплементарные пептидные продукты.
5/5340-1,4032/
Например, пептиды антиАКТГ по ДНК обладают высоким сродством
- 12 -
к АКТГ. АТ к антиАКТГ блокируют рецепторы к АКТГ.
/5311-15/
5В 1985 г. было получено первое прямое доказательство этой гипо-
5тезы. Было показано, что иРНК, комплементарная иРНК, кодирующей
5АКТГ (адренокортикотропный гормон), обеспечивает построение ан-
5ти-АКТГ-олипептида, обладающего высоким сродством к АКТГ. Анти-
5тела к анти-АКТГ блокировали рецепторы к АКТГ. /5311-15/ В
51989г. было показано, что антитела, полученные к пептидной пос-
5ледовательности N 1, способны конкурировать с комплементарным
5ему полипептидом N 2 за связывание с пептидом N 1; с другой
5стороны, антитела, полученные на пептидную последовательность N
52, связываются с антителами к пептидам N 1 как идиотипы иантии-
5диотипы. /5403/89/ 0
4Например, олигопептиды, антисмысловые к гену порфирина, ин-
4гибируют его экспрессию на 65%.
4Например, антисмысловые олигонуклеотиды - регуляторы транс-
4мембранной проводимости для Сl--каналов (при кис-
4тозном фиброзе придают В-лимфоцитам фенотип, ха-
4рактерный для кистозного фиброза). /1К1415-94- Им-
4мунология/ 0
5Позднее Г.И.Чипенсом /1991/ была выявлена симметрия генети-
5ческого кода, построена графическая структура кодирования ами-
5нокислот и комплементарных им антиаминокислот. /5404/91,5337/ Ами-
5нокислоты, имеющие общие антиаминокислоты, были объединены в
5семейства. /5340/91/ 0
5Т.о., появление в процессе эволюции комплементарных взаимо-
5действий может быть обусловлено двумя механизмами: детерминиро-
5ванными (комплементарными участками ДНК) и случайными (за счет
5мутаций и рекомбинаций). /5311/85/ Исследование генетической
5изменчивости в гомологичных белках филогенетически близких ви-
5дов организмов в ходе эволюции выявило главным образом такие
5точечные мутации, при которых аминокислоты замещаются на амино-
5кислоты, принадлежащие к тому же семейству и имеющие общие ами-
5нокислоты. /5340/91/
Направление дифференцировки CD4+ лимфоцитов, от которого за-
висит форма специфического ИО, контролируется цитокинами, обра-
зующимися в ходе воспалительной реакции.
CD4+ лимфоциты дифференцируются
- в воспалительные ТН1-клетки в присутствии ИЛ-12 и гамма-ИФ.
-- ИЛ-12 продуцируется макрофагами,
-- гамма-ИФ - ЕКК, активированными в раннюю фазу ответа на
внутриклеточно паразитирующие бактерии и вирусы.
/2900к/
- в ТН2 в присутствии ИЛ-4;
-- возможный источник ИЛ-4 - тучные клетки и базофилы, ко-
торые активируются при контакте с некоторыми паразитами
и аллергенами. /2900к/
_Тх1 синтезируют . _Тх2 синтезируют
- ИЛ-2 - ИЛ-3, _4,5,6 .,10,13,16
- ФНО - ФНО /2900к/
- гамма-ИФ, - ГМ-КСФ
- КСФ-бета
Внутриклеточная│ │Внеклеточная
инфекция │ │инфекция,
│ АГ /│АГ паразитов,
│\ │ / │аллергены
│ \ гамма-ИФ / АПК \ ИЛ-4 /
\ ИЛ-12 / │ \ /
ИЛ-2┌─┬────┐ \ / │ИЛ-1 \/ ┌────┬─┐ ИЛ-4
└─┤ 2Тх1 0│─────────── 2Тх0 0 ───────────│ 2Тх2 0├─┘
└─┬──┘ │ └─┬──┘
┌──────────┼────────┐ ИЛ-3, ┌────┴─────┐
ИЛ-2│ ИФ│ │ ГМ-КСФ │ИЛ-5 │ИЛ-4
Тк ЕКК В В(ПК) В(ПК)
│ │ │
ПК (=АОК) Ig A Ig E
- синтез Ig М,G
└──────┘ └───────┘└────────────┘ └─────────────────────┘
Клеточный Неспецифи- Гуморальный Гуморальный иммунитет
иммунитет ческая иммунитет слизистых и подслизис-
(Тк) клеточная тых
защита (ЕКК)
- 13 -
1Патология:
ГЗТ │ │ ГНТ II, III │ ГНТ I
Воспалительные и аутоиммунные Паразитарные инвазии
заболевания кишечника, целиакия кишечника и др.
(ГЗТ на глютен - пищевой белок)
и др.
Маркеры Тх1 и Тх2 одинаковы: CD3+,CD4+,CD5+,CD8-.
Между ТН1 и ТН2 типов антагонистические отношения: ИЛ-4 ин-
гибирует генерацию воспалительных ТН1 и продукцию гамма-ИФ, а
ИФ-гамма ингибирует пролиферацию ТН-2, продукцию ИЛ-4 и его ак-
тивность /2900к/, ИЛ-1 /?/.
1Торможение
┌────┐ гамма-ИФ ── 76 0 ┌────┐
│ Тх1│ ===============│ Тх2│
└────┘ 75 0── ИЛ-4,10 └────┘
ТФР-│ │ИЛ-10
бета│ │
│ подавление
подавление моноцитов
лейкоцитов /?/ (синтеза всех монокинов)
Иммуносупрессивными свойствами обладает ТФР-бета-2. /2481к/
_Провоспалительные агенты:
- ФНО, ИЛ-1,ИЛ-6 (повышают температуру тела, стимулируют син-
тез в печени БОФ, вызывают лейкоцитоз, выброс глюкокортикоидов,
тромбопластина /ССК---тромбы --- ишемия/, стимулируют ПОЛ /дест-
рукция --- язвы, ССК --- тромбы --- ишемия/, повышают количество
белков адгезии на клетках, т.е. выход из кровеносного русла лей-
коцитов в очаги воспаления и пр.)
- гамма-ИФ,
- ГМ-КСФ, Г-КСФ, М-КСФ
Данные агенты взаимодействуют со своими специфическими рецеп-
тиорами, которые согут сброситься с ЦПМ клеток (растворимая фор-
ма = sR; сброс называется шеддингом) и заблокировать медиаторы.
_Противовоспалительные агенты .:
- ИЛ-4,
- ИЛ-10 (универсальный ингибитор моноцитов),
- ТФР-бета
───────────────────────────────────────────────────────────────
2Генетический контроль ИО
осуществляется Ir-генами. Гены находятся на коротком плече 6
хромосомы среди генов HLA. Благодаря этим генам реакции на АГ у
всех людей различная
1. (высоко- и
2. низкореагирующие люди). Из низкореагирующих лиц выделяют
группу больных с иммунодефицитами по Ir-генам. Это больные
со
-- слизисто-кожным кандидозом (неспособные отвеячать на ге-
нерализованную инфекцию кадидами);
-- лица, ареактивные по отношению к микобактериям туберкуле-
за (реакция БЦЖ) с дессиминацией БЦЖ. (Л 496 0)
_Трансфер-фактор (вирусо-подобный .). /с/ --- яйцеклетка
Эксперимент:
Мышей иммунизировали в/бр. введением эритроцитов крысы, вызы-
вая тем самым гемолитическую анемию (АГА) с продукцией аутоАТ к
эритроцитам мыши. Примированных эритроцитами крысы самцов и са-
мок спаривали с нормальными партнерами и исследовали продукцию
аутоАТ у потомства. Показали, что у потомства матерей с аутоге-
молитической анемией после инъекции эритроцитов крысы болезнь не
развивается. Адоптивный перенов от таких мышей Т-клеток нормаль-
ным сингенным реципиентам индуцировал у них резистентность к
АГА. Таким образом, материнские супрессорные клетки индуцируют у
потомства развитие резистентности к АГА. /2471к/88/
Известно, что наследственное влияние матери на рост ребенка
больше, чем отца.
2ИМУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ
- 14 -
На каждом этапе дифференцировки клеток часть клеток (хелпе-
ров, супрессоров, киллеров, В-лимфоцитов) сохраняется более
длительное время, формируя пул клеток-памяти.
Первичное взаимодействие нативного АГ с Ia-АГ может вызывать
АГ-специфическую селекцию клона макрофагов, содержащих Ia-АГ
определенного гаплотипа, обеспечивающего ускоренный процесс
презентации АГ лимфоцитам при вторичном контакте организма с
АГ. Таким образом, АГ гистосовместимости могут быть "хранителя-
ми" антигенной информации. Комплекс, состоящий из АГ и Ia-АГ,
может длительно находиться в организме в фиксированном на клет-
ке состоянии или в свободной циркуляции, поддерживая иммунный
ответ в течение длительного времени. Можно предположить, что
клетки, содержащие такой комплекс, могут выполнять функции
"клеток иммунологической памяти". /2459к/95/
Иккосомы на дендритных клетках (см.).
───────────────────────────────────────────────────────────────
2КЛЕТОЧНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ
2(передача информации Т-киллерам)
Под клеточным иммунитетом подразумевают реакции гиперчувс-
твительности замедленного типа (ГЗТ) или клеточной сенсибилиза-
ции, связанные со специфическим взаимодействием тимус-зависимых
лимфоцитов (Т-лимфоцитов) с клетками-мишенями.
Схема первичного клеточного ИО
4АГ --- АПК (HLA I+АГ) + Т3│пре-Тх с R к ИЛ-1 --- Тх --- ИЛ-2
4ИЛ-1 (HLAII+АГ) Тi│
4--- + пре-Тк с R для ИЛ-2 --- Тк с R для АГ (У Тк рецептор для
4HLAI=CD8)
Схема вторичного клеточного ИО
L[+]
Соств. │HLA II пре-Тк Тs
видизм.│ + + памяти с --- ИЛ-2 ---- Тк + КМ
клетка │ АГ R для АГ │
│ │
│ │
└───────────────────────────────────────┘
ИЛ-10 - фактор дифференцировки Тк.
ИЛ-12 - Стимуляция ЕКК, активация Т-киллеров.
Цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ) распознают АГ в комплексе
с АГ HLA I класса (ЦТЛ-I). (У Тк рецептор для HLAI=CD8) Выявле-
ны клоны ЦТЛ, рестриктиованных по АГ HLA II класса (ЦТЛ-
II).Оба типа ЦТЛ лизируют клетки-мишени после непосредственного
контакта с ними.
ЦТЛ-I распознают только вновь синтезированные вирусные белки
(без процессинга- ?). Для активации ЦТЛ-II необходим процессинг
АГ.Возможно, что для ассоциации с АГ HLA II класса вирус должен
эндоцитироваться и пройти процессинг в фаголизосомах. /4547/86/
ИЛ-1 и ИЛ-2 оцениваются как костимуляторы ЦТЛ при ответа на
АГ HLA I класса и не являются обязательными в генерации ЦТЛ,
т.е. Тх не являются обязательными в клеточном ИО. /6570/
Для представления пептидных антигенов Т-клеткам в некоторых
случаях необходима лишь экспрессия HLA II и, т.о., Т-клетки в
некоторых случаях могут выполнять функцию АПК. /7670/89/
Генерация цитотоксических Т-клеток требует кооперации ИЛ-6,2
и 7 ф 0-ФНО. /7540/
1Цитотоксические Т-лимфоциты распознают пептиды в ассоциации
1с комплексом молекул HLA I класса. Показано, что дефекты в
1экспрессии антигенов класса I могут способствовать избеганию
1опухолевыми клетками Т-клеточного ИО. /7604/ 0 - ПОВТОР
Перфорины
М. 70 кД. Перфорин и С9 перекрестно реагируют в иммунологи-
ческих реакциях. Освобождается по рН механизму: < 7 - не высво-
бождается, > 7 --- выход. Формируются тубуллярные повреждения
- 15 -
размером 5-16 нм --- уравновешивание с окружающей средой.
4(ФУНКЦИИ КЛЕТОЧНОГО ИММУНИТЕТА - повтор
4Т-система (клеточный иммунитет; Т-киллеры) ответственны за
4(1. элиминацию стареющих и мутированных клеток;
42. противовирусный иммунитет (корь,герпес-вирусы,"медленные"
4вирусы);
43. иммунитет при некоторых бактериальных инфекциях (бруцел-
4лез, туляремия, туберкулез, лепра, чума, риккетсиозы) - заболе-
4ваниях, при которых происходит внутриклеточное поражение. Акти-
4вация иммунитета может при этом привести к ускоренному выходу
4микробов из клеток и обострению заболевания (без фоновой анти-
4биотикотерапии).
44. противогрибковый иммунитет (особенно кандид);
45. подавляет протозойные инвазии;
46. ГЗТ, в т.ч.реакцию отторжения аллогенного трансплантата;
4ПОВТОР)
47. ГЗТ - контактная аллергия на простые химические соедине-
4ния.
48. Влияние на развитие аутоиммунных процессов.
49. Противоопухолевый надзор
410. Регуляция функциональной активности кроветворных стволо-
4вых клеток, В-лимфоцитов, Т-лимфоцитов (контрсупрессоров, эф-
4фекторов). /7076/)
_Стимуляторы Тк
- ИЛ-2
- ИЛ-6
- ИЛ-12
- ФНО
_Ингибиторы Тк
- ТФР-бета (=трансформирующий фактор роста),
- ИЛ-10. /2356к/98/
-
───────────────────────────────────────────────────────────────
2ГУМОРАЛЬНЫЙ 0 2ИММУННЫЙ ОТВЕТ
( 2Передача информации В-лимфоцитам
2и синтез Ig 0)
В-лимфоциты способны связывать АГ поверхностными иммуногло-
булинами, разрушать его и представлять пептидные фрагменты
вместе с HLA II класса самих В-лимфоцитов Т-хелперам. вместе с
детерминантами антигенов. В-лимфоциты в 10000 раз более эффек-
тивно поглощают антигены, чем дендритные клетки. Считают, что
В-клетки способны активировать лишь Т-клетки-памяти.
(6К1193-94)
Т- и В-лимфоциты распознают различные участки антигена:
Т-лимфоциты распознают детерминанты носителя, В-лимфоциты - де-
терминанты гаптена. /7074/
В организме имеются миллионы различных В-клеток.
В-клетки могут синтезировать
- специфические АТ, антиидиотипические АТ
- поверхностные антитела
- специфические рецепторы
- Fc-рецепторы
- рецепторы к комплементу
- АГ-специфические медиаторы
Пре-В-клетки продуцируют внутриплазматические 7 ь 0-цепи.
2Схема первичного гуморального ИО
4презентация АГ АПК-ам
┌───────────────────────────────────────┐
│ │
│ 4тимуснезависимо 0 ┌────┴───────┐
АГ (АПК) ──────────────────────────── 76 0 │ │
│ │ │─── 76 0 АТ
5ИЛ-1 0│ 4тимусзависимо 0 │ В-лимфоцит │
┌───Тх ────────────────────────────── 76 0 │ │
└───┘ 5ИЛ-4,5 0 └────────────┘
5ИЛ-2
Для активации Т-хелперов необходимо воздействие ИЛ-1 и 2,
для активации В-лимфоцитов - ИЛ-4,5,6.
Низкоаффинные АТ раннего первичного ответа заменяются АТ с
- 16 -
высокой аффинностью, обеспечивающими иммунологическую память. В
основе этих изменений лежит процесс гипермутаций вариабельных це-
пей и селекция образующихся АТ. На каждые 2 деления В-клеток в
зародышевом центре происходит 1 мутация. (5К1059-94)
21. Тимуснезависимый путь -
2от АПК или АГ (+ Ig-ый рецептор) -
Образуются только Ig M.
22. Тимусзависимый путь -
2от Т-хелперов
АГ --- ЛУ --- поглощение АПК-ми (антиген-презентирующими
клетками) --- + Тх --- бласттрансформация Тх (пролиферация,
дифференцировка)
--- + пре-В --- В-лимфоциты --- ПК --- Ig
зрелые
памяти
В течение первых нескольких суток АГ локализуются на нефаго-
цитирующих интердигитирующих клетках. Спустя 2-4 суток после
первичного введения АГ В-бласты (со специфическими АТ-ми) обна-
руживаются в экстрафолликулярных Т-клеточных зонах. Клоны этих
клеток живут не более 3 суток. Другие В-лимфоциты проходят в
первичные лимфоидные фолликулы, оттуда - во вторичные фоллику-
лы. Через 7 суток число клеток возрастает до 10 54 0. Одновременно
происходит гипермутирование. В результате образуется зародыше-
вый центр. Часть клеток уничтожается апоптозом, часть переходит
в клетки-памяти (клетки исчезают через 10-12 недель, если дан-
ный АГ не поступает), часть клеток переходит в красный костный
мозг и продуцирует АТ в кровь. При вторичном поступлении АГ ИО
запускается через несколько минут и по силе в 10 раз сильнее.
/3К1165-93-Им-я/
Переключение синтеза классов антител
находится под контролем Т-клеток.
ИЛ-4 переключает на синтез Ig G1 и Ig E
Гамма-ИФ - на синтез Ig G2 и Ig G3
ТФР-бета - на синтез Ig A и Ig G2b
2Регуляция ИО
L[+]
_Медиаторы ИО
┌──────────── 7и 0ФНО, 7п 0ИФ --- лимфокин-медиируемая
│ 2цитотоксичность 0, ЕКК
┌─┴─┐ ИЛ-2,3 ┌───┐--- стимуляция АТ-образования
┌─────┤Тх1│----------┤ В-│--- Ig G2a --- Комплемент-
│ └───┴──┐ └───┘ ? медиируемая
│ИЛ-12 │ │ │ цитотоксичность
│ 7п 0ИФ ИЛ-4,10│ 7п 0ИФ ┌───┐ АТ-зависимая клеточная
│ 7и 0ФНО │ │ └───────┤Мф │---цитотоксичность,
│ 7и 0ФНО └───┘ внутриклеточный киллинг
│+АГ│ │ │
АГ ИЛ-2│АПК│
│ ┌─┐ │ │ 7% 0ИЛ-10, синтезируемый Тх2, ингибирует Тх1
│ │┌┴─┴─┐ (Тх2 тормозят Тх1)
АПК+││СD4+│ │ │
│└┬─┬─┘
└─┘ │ │ │ ┌──────┐
ИЛ-1 │+АГ│ ┌───┤ _базоф. .├─── освобождение медиаторов
│АПК│ │ │ │ ┌──────┐
│ИЛ-4 │ │предш.│ ┌───┐ освобождение
│ │ │┌───────┴───┤эозин.├────┤эоз├───медиаторов
│ ││ ИЛ-5 │пре-Тк│ │ │
│ 7п 0ИФ │ └──────┘ └─┬─┘
│ 7^ 0 ││ │Ig E
│ ┌───┴┐ ИЛ-4,(5) ┌───┐Ig G4,M,E│ 4ИЛ-6,11-с
└─────┤Тх2 ├──────────┤В- ├─────────┼─────────────Ig M,G1
└───┬┘ └───┴─────────┼─────────────Ig G,A
│ │Ig E 5ИЛ-10
│ ИЛ-3,4,10 ┌───┐ ┌─┴─┐
└───────────┤ТК ├───────┤ТК ├─┬─освобождение
└───┘ └───┘ │ медиаторов
эоз. торможение ИЛ-8
- 17 -
Схема /7380/93,7273/94,2332к/96/
───── - cтимуляция
- - - - торможение
───────────────────────────────────────────────────────────────
1 │ 2 │ 3 │ 4
───────────────────────────────────────────────────────────────
1Индукторы
ИЛ-10 ИЛ-4
ТФР-бета
гамма-ИФ
Тх2 Тх Тх1 Тs /?/
Тs пре-Т-лф Тх1 Тх2
1Продукция
───────────────────────────────────────────────────────────────
Тх1 --- (продуцируют) гамма-ИФ, ФНО-альфа и ИЛ-1.
5В развитии хронического воспаления центральную роль играют
5гамма-ИФ, а также ФНО-альфа и ИЛ-1, которые секретируются Тх1 и
5макрофагами. /2356к/
_Гамма-ИФ активирует макрофаги ., стимулируя усиление экспрес-
сии ими молекул HLA 4II 0, продукции цитокинов, в частности
ФНО-альфа и ИЛ-1, бактерицидной активности. /2356к/98/
_ИЛ-1 ., в свою очередь, усиливает активность Тх1, стимулируя
секрецию ими ИФ-гамма, а гамма-ИФ и альфа-ФНО, действуя синер-
гично, индуцируют ненормально высокую экспрессию молекул межк-
леточной адгезии (ICAM-1, ECAM-1 и MHC класса I), способствую-
щих аккумуляции большого количества клеток в разных участках
тела. 5При этом активированные макрофаги вызывают многочисленные
5повреждения близлежащих тканей. Кроме того, ФНО-альфа вызывает
5кахексию, которой сопровождается хроническое воспаление./2356к/
_Снижения продукции Ig E . можно добиться, используя
- гамма-ИФ, являющийся прямым антагонистом ИЛ-4 в ИЛ-4-инду-
цированной продукции Ig E. /2356к/
- ИЛ-10, предотвращающий ИЛ-4-индуцированный синтез Ig E пу-
тем ингибиции вспомогательной функции моноцитов,
- ИЛ-8, селективно ингибирующий Ig E-продукцию ПК-ми, инду-
цированными ИЛ-4,
- ИЛ-12, регулирующий уровень секреции гамма-ИФ, ИЛ-4 и
ИЛ-10 АГ-специфическими лимфоцитами. /2356к/
5Б.И.:
Гепатоциты /?/
/ 5ЕКК Баз.
ИЛ-8/ 5│ │ИЛ-3
│ / 5ИЛ-2│ ИЛ-2,4 │ ИЛ-4,5,6,10
5АПК---------- Тх1 ------- Тх2 -------------- В --- ПК
5│ │ │ИЛ-5
5│ Тк Эозин.
5│ФНО
5│ИЛ-1
5│
5Гепатоциты --- БОФ
- На фагоцитоз, АТ-ЗКЦ и АГ-ЗКЦ влияют цитокины ИФ и ФНО-бета,
- на АТ-образование - ИЛ4,5,10,2,
- на освобождение медиаторов из ТК - ИЛ-3,4,10. /2332к/
2Схема вторичного гуморального ИО
ИЛ-1 макрофагов способен запускать пролиферацию и секрецию
иммуноглобулина зрелыми В-клетками. При этом стимулированные
макрофаги секретируют В-клеточный стимулирующий фактор, иден-
тичный ИЛ-6 и альфа-ИФ. /2348к/95/
L[+]
АГ + _АПК (HLAII+АГ) . + Ig-В-лимфоциты --- ПК --- Ig
│ ИЛ-1 │
│ ИК │
- 18 -
└───────────────────────────────────────────────────┘
Первичный ИО - синтез на тимус независимые АГ Ig M.
синтез на тимусзависимые АГ Ig M,G,A.
Вторичный ИО - Ig М и G одновременно.
ДК в ЛУ + В-лимфоциты (поглощение иккосом) --- Тх
П/кож. АГ --- ИК --- регионарные ЛУ --- мф или ДК
ФДК удерживают ИК на своей поверхности или в складках мемб-
раны и перемещают их к периферической зоне зародышевых центров
ЛУ.
┌────┐ /. /./././././ АГ --- бусы из _ик .косом (от слова
│ ├──────────────────── ИК)
└────┘ \ \ \ \ \ \ \ \
───────────────────────────────────────────────────────────────
2ДИНАМИКА ИО
_ 2Переключение синтеза изотипов АТ . 0.
Переключение изотипа антител требует для cинтеза Ig E -
ИЛ-4,6 и гидрокортизона. /7540/
4[Математик Г.И.Марчук высказал предположение, что все болез-
4ни зависят от степени синтеза антител. При хронических заболе-
4ваниях титр специфических антител снижается (ИС "забывает" о
4болезни). Введение иного невирулентного микроба --- нормальная
4реакция ИС --- Стимуляция ИО на предыдущий микроб. /4559/85/
4Т.е. задача терапии - существенное (иногда на 2-3 порядка)
4повышение концентрации АГ, которое приводит к эффективной сти-
4муляции ИС по отношению к данному АГ. (Присоединившаяся инфек-
4ция часто приводит к освобождению от предыдущего инфицирующего
4агента.) Организм сосредотачиваясь на новом АГ, как бы "отвле-
4кается" от старого хронического врага. В это время последний
4интенсивно размножается и ИС организма вновь начинает реагиро-
4вать на "старые" АГ, что может привести к выздоровлению.
4/4559/85/]
У людей, которые перенесли туберкулез и приобрели к нему ус-
тойчивость, введение под кожу небольшого количества белков, ха-
рактерных для возбудителя туберкулеза, вызывает заметную реак-
цию. Фон Пирке обнаружил, что если такие индивидуумы заразятся
корью, они нередко утрачивают чувствительность к кожной пробе
на туберкулез в период острого течения заболевания, хотя позд-
нее она восстанавливается. (Временное ослабление иммунитета.)
Титр антител
класса Ig М
│
│ 4 0
│
│ Первичный ИО Вторичный ИО
│ 4. 0. 4. 0 4 0 4. 0. 4.
│. 5. 4 0 I 5. 4 0. 4.... 0 4. 0. 5. 0 II 4 5. 4 0. 4. 0 4.................
├───────── 5─── 0──┬──────────────────────────────── 5 Время
1 введение 5 02 введение АГ --- вторичный ИО
--- первич-
ный ИО
Титр антител
класса Ig G
│ Вторичный ИО
│ 4 0 4 . .
│ Первичный ИО . 5 .
│ 4. 0. 4. 0 . 5 .
│ . . . 5 . 0 .
│ . 5. 0 4 0 I 4 0. 4. 0. 5. 0 II 5.
├──────── 5─── 0───┬──────────────────────────────── 5 Время
1 введение 5 02 введение АГ --- вторичный ИО
--- первич-
ный ИО
4Периоды:
41. Латентный период
42. Логарифмический период
- 19 -
43. Период максимума
44. Период снижения. /259/
4Впервые после имунизации АТ обнаруживаются в крови через 3-4
4дня после введения АГ. Затем количество АТ резко возрастает
4(логарифмическая фаза): время удвоения титров АТ может изме-
4ряться несколькими часами. В течение определенного времени под-
4держивается максимальный уровень АТ (период максимума); после
4чего концентрация АТ постепенно снижается (период снижения).
4При вторичном ИО укорочен латентный период, более быстрый
4подъем, большие значения максимальных титров. Способность к
4усиленной реакции на данный АГ сохраняется в течение многих ме-
4сяцев и даже лет (корь,оспа) и служит одним из проявления имму-
4нологической памяти. /259/
Титр антител 4 0 Вторичные ИО 4 +
класса Ig G 4 * + 5 + 4 +
│ * * 4 + 5 +
│ 4 0 4 . . 0 хх * 4 +
│ Первичный ИО . 5 . 0 х х * 4 +
│ 4. 0. 4. 0 . 5 . 0 4. 0 * 4 + 0 и т.д.
│ . . . 5 0 5. . 0 . 4 . +
│ . 5. 0 4 0 I 4 0. 4. 0. 5. 0 II 5 0 5. 0 5.
├──────── 5─── 0───┬────────────────┬───────┬──────┬──────┬─ 5 Время
1 введение 5 02 введение 3 4 5 6
│ введения
├──────── 5─── 0───┬────────────────┬───────┬──────┬──────┬─ 5 Время
0 10 20 30 40 50 дни
после первого введения
Рис. Динамика накопления АТ при первичном и вторичном ИО.
/7330/87/
1-2 сут. после иммунизации лимфоциты размножаются в зароды-
шевых центрах (фолликулах)
4-5 сут. - формируются вторичные фолликулы. ПК накапливаются
между синусами мозгового слоя --- мякотные шнуры.
Т- и В-активированные потомки переходят через ЛУ в другие
лимфатические тяжи и кровоток . /313/78/
L[+]
При активации лейкоцитов, мо-
Титр антител ноцитов, лимфоциты в активном
класса Ig G состоянии (например, при фаго-
│ МДА цитозе) наблюдается "метаболи-
│ │ 4. 0. 4. 0 ческий взрыв" с генерализацией
│ │ 4. 0 . активных форм кислорода, повы-
│ │. 5МДА 0 4. 0. 4. 0 шения ПОЛ. Активация также
│ │. . 5. 0 5 0. наблюдается при воздействии
│ │ . 5. 0 4 5Ig 0 4 0. ионизирующей радиации, приме-
└─────────┴────────── 5─── 0─── нении иммуностимуляторов.
/7331/89/
Обнаружено повышение продукции супероксидного радикала в се-
лезенке мышей через 6 часов после иммунизации ЭБ (положительная
корреляция между продукцией супероксиданиона и количеством
антителообразующих клеток - АОК). /7609/87/
Низкоаффинные АТ раннего первичного ответа заменяются АТ с
высокой аффинностью, обеспечивающими иммунологическую память. В
основе этих изменений лежит процесс гипермутаций вариабельных це-
пей и селекция образующихся АТ. На каждые 2 деления В-клеток в
зародышевом центре происходит 1 мутация. (5К1059-94)