А.А. Ярилин - Иммунология (1112185), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Кроме того, в связи с клональнойприродой ответа возникает необходимость в особых механизмах концентрации (рекрутирования) клеток конкретных клонов в определенном месте.Обеспечение диалога между клетками и их вовлечение в иммунный ответвозможно лишь в условиях органной структуры. Поскольку адаптивныйиммунный ответ обеспечивается лимфоидными клетками, органы иммунной системы являются прежде всего лимфоидными органами.Иммунная система состоит из центрального и периферического отделов (рис.
1.3). Центральный отдел содержит органы (первичные, или цент-32Глава 1. Введение в иммунологиюКроветворныестволовые клеткиМиелопоэзЛимфопоэзОбеспечивает в основномврожденный иммунитетБфЭфТкНфМонМфДкОбеспечивает в основномадаптивный иммунитетBNKB1TB2αβCD8+γδCD4+Рис. 1.2. Основные ветви гемопоэза, обеспечивающие функционирование врожденного и адаптивного иммунитета: Бф — базофилы; Эф — эозинофилы; Нф — нейтрофилы; Мон — моноциты; ТК — тучные клетки; Мф — макрофаги; ДК — дендритныеклетки; NK — NK-клетки (естественные киллеры); В (В1, В2) — В- (В1-, В2-) лимфоциты; Т — Т-лимфоциты; αβ, γδ — Т-клетки, несущие антигенные рецепторы TCR,содержащие α- и β-цепи или γ- и δ-цепи; CD4+ и CD8+ — Т-клетки, экспрессирующиеуказанные молекулы (корецепторы)Костный мозг(М, В, NK)Селе:зенкаЛимфа:тическиеузлыПейе:ровыбляшкиТимус(Т)Сли:зистыеобо:лочкиЦентральные(первичные)лимфоидныеорганыКожаПериферические(вторичные)лимфоидныеорганыЛимфаКровьПути рециркуляции лимфоцитовРис.
1.3. Схема организации лимфоидной ткани. В прямоугольниках указаны обозначения органов. Между ними — пути циркуляции клеток — кровь и лимфа1.3. Краткое изложение иммунологии33ральные, лимфоидные органы), в которых происходят дифференцировка исозревание лимфоцитов: костный мозг и тимус (вилочковая железа).
Костныймозг — основной орган лимфо- и гемопоэза. Кроме того, он служит местомсосредоточения эффекторных клеток адаптивного иммунитета (например,плазмоцитов). Таким образом, только тимус является чисто центральнымлимфоидным органом. Основная его функция — обеспечение развитияТ-лимфоцитов (см. ниже). У птиц, некоторых рептилий, а также у жвачныхмлекопитающих имеется особый тип центральных лимфоидных органов илилимфоидных структур, в которых развиваются В-лимфоциты (у птиц и рептилий — сумка, или бурса Фабриция). Название центральных лимфоидныхорганов определило обозначение основных типов лимфоцитов: Т (тимусзависимые) и В (бурсазависимые).
Название третьего типа лимфоидных клеток —NK-клеток — происходит от выполняемой ими функции (естественные киллеры — natural killers).Периферический отдел иммунной системы образован вторичными (периферическими) лимфоидными органами: неинкапсулироваными лимфоидными структурами, связанными со слизистыми оболочками, диффузнораспределенными лимфоидными и миелоидными клетками и инкапсулированными (т.е. истинными, морфологически изолированными) лимфоидными органами.
Лимфоидные органы взаимосвязаны путями рециркуляциилимфоцитов (лимфатическая и кровеносная системы). Выделяют 3 разновидности инкапсулированных лимфоидных органов — лимфатическиеузлы, селезенка и пейеровы бляшки. Все лимфоидные органы организованы сходным образом. В качестве примера можно рассмотреть структурулимфатических узлов (см.
рис. 3.68). В них выделяют зоны сосредоточенияТ-лимфоцитов (паракортикальные зоны), В-лимфоцитов (фолликулы), атакже сегменты, в которых В- и Т-клетки соседствуют друг с другом.В селезенке аналогично структурирована белая пульпа. Собственно, именнобелая пульпа представляет вторичный лимфоидный орган, тогда как красная пульпа имеет иную структуру и ее функции только частично относятсяк иммунитету. Аналог лимфатических узлов — пейеровы бляшки кишечника, содержащие структуры, связанных с транспортом антигенов черезэпителиальный барьер; их главным компонентом являются эпителиальныеМ-клетки.
Лимфоидные образования слизистых оболочек (миндалины,одиночные фолликулы, аппендикс) соответствуют отдельным структурным элементам лимфоидных органов, чаще всего лимфоидным фолликулам. Комплекс этих образований вместе с диффузно распределеннымилимфоцитами, пейеровыми бляшками и региональными лимфатическимиузлами формирует лимфоидную ткань, связанную со слизистыми оболочками(Mucosa-associated lymphoid tissue — MALT).
Стромальные клетки лимфоидных органов и MALT способны привлекать клетки соответствующих типови поддерживать их жизнеспособность, т.е. формируют для них нишу.Завершив развитие в костном мозгу, миелоидные клетки поступают вкровь и некоторое время (обычно короткое) циркулируют в кровотоке. Изкровотока они мигрируют в ткани, в которых живут от нескольких суток домесяцев или лет. Кроме такого конститутивного пути миграции, существуетэкстренная миграция клеток (в основном миелоидных) из кровотока в местаконтакта с патогеном и очаг воспаления. Миелоидные клетки, участвую-34Глава 1.
Введение в иммунологиющие в иммунных процессах, представлены моноцитами, нейтрофильными,эозинофильными и базофильными гранулоцитами. Некоторые разновидностимиелоидных клеток практически не выявляются в кровотоке (хотя они тожепроходят стадию циркуляции), но присутствуют в тканях: тучные клеткии 2 типа тканевых клеток, образующихся из моноцитов, — макрофаги идендритные клетки. Последние играют роль посредника между врожденными адаптивным иммунитетом.
Миелоидные клетки экспрессируют комплексрецепторов, распознающих PAMP.Как уже было упомянуто, выделяют 3 основных типа лимфоцитов —Т-, В- и естественные киллеры. NK-клетки относят к клеткам врожденногоиммунитета. Естественные киллеры распознают молекулы (стрессорныемолекулы), отличные от распознаваемых миелоидными клетками (PAMP).Как отмечалось, В- и Т-лимфоциты распознают антигены, однако этораспознавание происходит по-разному. Иммуноглобулиновый рецепторВ-клеток (BCR) дает им возможность распознавать нативный антиген какв свободной, так и в связанной с мембранами формах. Рецептор Т-клеток(TCR) распознает только фрагменты антигена, связанные с молекуламиMHC. В процессе дифференцировки в Т- и В-лимфоцитах происходитперестройка генов, кодирующих рецепторы для антигенов.
В результатекаждая клетка экспрессирует рецептор, уникальный по специфичности.Рецепторы такой же специфичности имеют все потомки этой клетки (клон).В процессе селекции погибает большинство опасных аутоспецифическихклонов как Т-, так и В-клеток. Популяции Т- и В-лимфоцитов участвуют виммунных реакциях клонального типа, при которых в ответ вовлекаютсятолько клетки клонов, экспрессирующих рецепторы нужной специфичности (в отличие от естественных киллеров, не отличающихся друг от друга поспецифичности).Популяции лимфоцитов гетерогенны не только по структуре антигенраспознающего рецептора.
К естественным (т.е. формирующимся впроцессе нормальной дифференцировки, не связанной с действием чужеродных антигенов) относят 3 субпопуляции В-клеток. В1-клетки локализованы в серозных полостях и барьерных тканях, несут рецептор с низкойспецифичностью к антигену, спонтанно вырабатывают низкоаффинныеантитела преимущественно IgM-изотипа, в том числе к аутоантигенам.В-клетки маргинальной зоны — клетки, сходные с В1, но локализующиеся вмаргинальной зоне селезенки.
В2-клетки, которые мы привыкли называтьобычными В-клетками, локализованы в селезенке и лимфатических узлах(в том числе в фолликулах), костном мозгу, лимфоидных тканях кишечника; эти клетки отвечают за образование высокоспецифичных и высокоаффинных антител разных изотипов.Число естественных субпопуляций Т-лимфоцитов значительно больше. Прежде всего это — γδТ и αβТ-клетки, отличающиеся типом TCR,а следовательно специфичностью распознавания и спектром функций. Среди αβТ-клеток выделяют NKT-лимфоциты, совмещающие большинство функций NK клеток и некоторые функции Т-лимфоцитов.От обычных αβТ-клеток они отличаются ограниченностью репертуара специфичностей TCR и преимущественным участием в распознавании липидных (а не пептидных) эпитопов.
Среди «классических» αβТ-клеток выделя-1.3. Краткое изложение иммунологии35ют субпопуляции CD4+ и CD8+ Т-клеток, отличающиеся двумя основнымиособенностями — распознаванием антигенных пептидов в составе разныхмолекул MHC (соответственно классов II и I) и функцией: после стимуляции антигеном CD4+ Т-клетки выступают в качестве хелперов, а CD8+Т-клетки — в качестве цитотоксических Т-лимфоцитов. Если CD8+ Т-клеткив процессе иммунного ответа функционируют как единая субпопуляция,то среди CD4+ клеток выделяют несколько «адаптивных» субпопуляций, окоторых будет сказано ниже. Однако существует одна естественная субпопуляция CD4+ Т-клеток, существенно отличающаяся от остальных Т-хелперов — естественные регуляторные Т-клетки.
Их функция состоит в контролеактивности аутоспецифических клонов Т-лимфоцитов, не удаленных в процессе отрицательной селекции, мигрировавших в периферический отделиммунной системы и создающих опасность аутоагрессии.Лимфоциты, особенно Т-клетки, постоянно рециркулируют — выходятиз лимфоидных органов в лимфу, мигрируют с ней в кровоток и возвращаются через посткапиллярные венулы обратно в орган. При этом благодаряэкспрессии молекул адгезии и рецепторов для хемокинов (хемотаксическихфакторов, определяющих направление миграции клеток) рециркулирующие клетки при каждом «витке» рециркуляции с высокой избирательностью попадают в участки лимфоидных органов, специализированные дляэтого типа клеток. Некоторые миелоидные и лимфоидные клетки (в особенности ранее контактировавшие с антигеном) диффузно распределяютсяв барьерных и в меньшей степени — в других нелимфоидных тканях.Клетки иммунной системы существенно различаются по сроку жизни.В соответствии с этим варьирует скорость их обновления.
Численность клеток каждого типа строго контролируется гомеостатическими механизмами.1.3.3. Первая линия иммунной защитыПроникновение патогенов во внутреннюю среду организма приводит кмобилизации иммунной системы. Ключевое событие при этом — контактпатогена с клетками иммунной системы, присутствующими почти во всехтканях (прежде всего в барьерных). Эти клетки формируют первую линиюзащиты (рис. 1.4). Наиболее важную роль в запуске иммунных процессовиграют макрофаги благодаря наличию на поверхности и в цитоплазматических гранулах рецепторов, распознающих PAMP. Распознав патоген, макрофаги активируются и начинают выделять активные белковые вещества —провоспалительные цитокины, способствующие дальнейшей активацииклеток врожденного иммунитета.
Таким образом, активация макрофагов,приводящая к секреции цитокинов, — это первая реакция системы врожденного иммунитета на проникновение во внутреннюю среду организмапатогенов.При этом цитокины выполняют 2 основные функции:1) вовлечение в защитную реакцию других клеток (например, эпителиальных, эндотелиальных, дендритных) без обязательного их контактас патогеном (хотя эти клетки также могут распознавать патоген иреагировать на него непосредственно);2) «организация» эмиграции лейкоцитов из кровотока в очаг воспаления.Это событие особенно важно, поскольку, как правило, содержание36Глава 1. Введение в иммунологиюПервая линия защитыМиелоидные клеткиЛимфоидные клеткиФагоцитоз и внутри:клеточный киллинг(нейтрофилы, моноци:ты, макрофаги).Внеклеточный киллинг(эозинофилы, нейтро:филы)Контактный киллинг(NK: и NKT:клетки)АктивностьγδТ:клетокПровоспалительныецитокиныЕстественные антитела(продукты В1:клеток)ДефензиныИнтерфероны I типа(плазмоцитоидныедендритные клетки)Эпителиальные идругие клеткиПод влияниемактивации могутприобретать многиезащитные функциимиелидных клеток,включаяфагоцитарнуюСистема комплемента(внеклеточныйопсонизация цитолиз).Белки острой фазы(опсонизация и т.д.)Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
