А.А. Ярилин - Иммунология (1112185), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Только стимулирующиесигналы, поставляемые Тh1-клетками, позволяют реализовать этот способзащиты от внутриклеточных (поглощенных, но не разрушенных) патогенов.В процессе иммунного ответа возникает еще одна разновидность индуцируемых Т-хелперов — Th17 (названы по доминирующему продукту — IL-17).Они привлекают нейтрофилы и реализуют свои эффекты, активируя этиклетки. В то же время их действие часто переходит в область патологии,выражающийся в развитии аутоиммунных процессов.Другая стратегия борьбы с внутриклеточными патогенами направленана элиминацию локализующихся в цитозоле патогенов (микоплазмы, лямблии и т.д.) или вирусов, геном которых интегрируется в геном клетки. Еслив основе предыдущего механизма лежит усиление активности эффекторныхклеток врожденного иммунитета, позволяющее им «излечиться» от патогена, то в данном случае иммунная система выбирает более радикальныйпуть — убивает инфицированную клетку вместе с патогеном (убитая клетказатем фагоцитируется).
Функцию киллеров выполняют цитотоксическиеСD8+ Т-лимфоциты, отличающиеся от естественных киллеров не столькомеханизмом цитолиза, сколько специфичностью: прежде чем убить клетку, цитотоксический Т-лимфоцит должен распознать антигенный пептидпатогена, выносимый на поверхность клетки-мишени в составе молекулMHC-I. Такой же механизм иммунная система использует при борьбе сопухолевыми клетками и при отторжении чужеродного трансплантата. Онже может участвовать в развитии аутоиммунной патологии (сахарный диабет I типа и др.).Сопоставляя эффекторные механизмы врожденного (реализуемые напервой линии защиты) и адаптивного иммунитета (формируются в ходеиммунного ответа), следует отметить их сходство; при адаптивном ответеони незначительно модифицируются.
Действительно, и во врожденном, ив адаптивном иммунитете используется киллинг патогенов или инфицированных клеток, регулируемый цитокинами или антителами. Таким образом, под влиянием факторов адаптивного иммунитета фагоцитоз интенсифицируется и становится более целенаправленным. Т-киллеры действуютподобно натуральным киллерам, но спектр их мишеней ограничен специфичностью их рецепторов, т.е. Т-киллеры действуют более избирательно.Внеклеточный цитолиз, осуществляемый эозинофилами, при адаптивномответе проявляется локально благодаря выработке цитокинов, привлекающих эозинофилы к гельминтам.
Наконец, реакции комплемента, активируемого через альтернативный и классический пути, приводят к одинаковымрезультатам, но включаются по антигенспецифическому механизму тольково втором случае. Иными словами, адаптивный иммунитет использует44Глава 1. Введение в иммунологиюАДАПТИВНЫЙ ИММУНИТЕТПрезентацияантигенаЦитокиныКостимуляцияВРОЖДЕННЫЙ ИММУНИТЕТАнтителаРис. 1.8. Взаимосвязь врожденного и адаптивного иммунитета. Врожденный иммунитет обеспечивает презентацию антигена и костимуляцию, необходимые длязапуска адаптивного иммунитета.
В свою очередь, адаптивный иммунитет благодаря выработке антител и цитокинов придает реакциям врожденного иммунитетаизбирательность действия и повышает их эффективностьэффекторные механизмы врожденного иммунитета, придавая им специфичность и усиливая их путем контактных межклеточных взаимодействийи стимулирующего действия цитокинов (рис.
1.8).1.3.6. Иммунологическая памятьВ процессе иммунного ответа происходит элиминация патогена.Устойчивость к нему, называемая протективным иммунитетом, поддерживается упомянутыми эффекторными факторами (антитела, цитотоксические Т-лимфоциты, другие активированные клетки адаптивного и врожденного иммунитета) (рис. 1.9). Однако срок жизни этих клеток и гуморальныхфакторов ограничен.
После их разрушения организм сохраняет иммунитетк патогену, но он имеет другую основу. Выше отмечалось, что при иммунном ответе одновременно с эффекторными клетками образуются клеткипамяти, не вовлекаемые в текущий иммунный ответ, но формирующие пулзащитных клеток при повторной встрече с тем же антигеном. Клетки памятиморфологически не отличаются от наивных клеток, но несут ряд характерных мембранных молекул, определяющих пути рециркуляции, отличныеот таковых для наивных лимфоцитов.
Численность клеток в каждом клонеклеток памяти на 2–3 порядка выше, чем в клонах наивных лимфоцитов.В-клетки памяти уже прошли этап переключения изотипа секретируемыхантител и V-гены их иммуноглобулинов содержат соматические мутации,произошедшие в зародышевых центрах. CD4+ Т-клетки памяти уже дифференцированы на субпопуляции. Все это ускоряет развитие иммунногоответа при повторной встрече с антигеном — вторичного иммунного ответа.451.3. Краткое изложение иммунологииИммунологическая памятьПротективныйиммунитетАнтителаЭффекторы ГЗТЦитотоксическиеТ:лимфоцитыЭффекторная фазаответаИндуктивная фаза ответа01234недели51234годыРис.
1.9. Временна я динамика проявлений адаптивной иммунной защиты приинфекции. По оси абсцисс отмечены сроки после введения патогенаОднако природа этой повышенной эффективности клеток памяти пока невполне ясна.Как известно, основное и наиболее эффективное направление практической иммунологии, с развитием которого связано зарождение этой науки, —вакцинация, т.е. индукция эффективной иммунологической памяти без проявления заболевания.
В последние годы сходные принципы стали использовать в лечебных целях: проводят большую работу по созданию онковакцин,аллерговакцин, а также вакцин для лечения аутоиммунных заболеваний. Вовсех этих случаях поставленной цели пытаются достигнуть не столько путемформирования клеток памяти (хотя и это имеет место, по крайней мере, присоздании онковакцин), сколько путем переориентации иммунного ответа,вызываемого вакцинами, в желаемом направлении. Например, при аллергиипытаются индуцировать Th1-опосредованный иммунный ответ на аллергенвместо уже сформировавшегося Th2-ответа, обусловливающего проявленияаллергии.
При аутоиммунных процессах пытаются индуцировать анергиюк аутоантигенам; при опухолях — наоборот, усиливают иммунный ответ наопухолевые антигены и направляют его по Th1-пути.46Глава 1. Введение в иммунологиюРЕЗЮМЕСистема иммунитета имеет две основные ветви, что отражает ееэволюционную историю. Она включает древний компонент — врожденный иммунитет, и более позднее филогенетическое приобретение —адаптивный иммунитет. Функционирование врожденного иммунитетаосновано на распознавании образов патогенности — чужеродных молекул, экспрессируемых возбудителями инфекций, — и уничтожении ихносителей с помощью комплекса реакций, из которых наиболее важенфагоцитоз.
В рамках врожденного иммунитета сформировался дополнительный механизм ответа на эндогенные сигналы опасности, служащий основой защиты от трансформированных (опухолевых) клеток.Адаптивный иммунитет основан на индивидуальном распознаванииантигенов — макромолекул, обычно чужеродных, но не обязательносвязанных с патогенами. Это придает адаптивным иммунным процессам высокую избирательность, но создает риск развития аутоиммунного повреждения. Для запуска адаптивного иммунитета необходимаактивация врожденного иммунитета.
Адаптивный иммунитет практически не располагает собственными эффекторными механизмами, но,используя эффекторные механизмы врожденного иммунитета, придаетим большую избирательность и повышает их эффективность. Главноепреимущество адаптивного иммунитета перед врожденным — формирование иммунологической памяти, резко повышающей эффективностьиммунной защиты при повторной встрече с антигеном и фактическипредотвращающей при этом развитие заболевания.Глава 2Врожденный иммунитетИз предыдущей главы следует, что врожденные защитные реакции убеспозвоночных — единственное проявление иммунитета, а у позвоночных представляют основу, на которой строится вся иммунная защита и изкоторой «вырастает» адаптивный иммунитет, в свою очередь влияющий напроявления врожденного иммунитета.2.1.
МИЕЛОИДНЫЕ КЛЕТКИ КАК ОСНОВАВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТАРеализация врожденного иммунитета обусловлена деятельностью многихтипов клеток. Основную роль при этом играют клетки миелоидного происхождения, играющие роль классических эффекторов врожденного иммунитета.К миелоидным клеткам относят, в первую очередь, большинство лейкоцитовкрови (все лейкоциты, кроме лимфоцитов). Все они развиваются в органахкроветворения (у взрослых млекопитающих, включая человека, — в костном мозгу), все проходят стадию циркуляции в составе лейкоцитов крови.Одни клетки (дендритные, тучные) циркулируют настолько кратковременнои в столь малом количестве, что при обычном определении лейкоцитарнойформулы их выявить не удается. Другие клетки (нейтрофилы, моноциты)представляют основной компонент пула лейкоцитов крови. Все разновидности миелоидных клеток спонтанно мигрируют из крови в ткани, где быстропогибают (нейтрофилы) или длительно функционируют, проникая в качестве резидентных клеток практически во все органы и ткани, изменяя при этомпод влянием микроокружения свои морфофункциональные особенности(так, к тканевым формам моноцитов относят макрофаги и миелоидныедендритные клетки).
Кроме того, кровоток служит депо, из которого клеткимигрируют в очаги развивающегося воспаления (например, при проникновении патогенов и т.д.), где преимущественно и реализуется их защитная функция. Таким образом, участие миелоидных клеток в обеспечении врожденногоиммунитета складывается из экстренной реакции клеток, мобилизуемых изкровотока в условиях воспаления, и постоянной «фоновой» деятельностирезидентных клеток. Дендритным клеткам принадлежит другая важная особенность — они обеспечивают запуск адаптивного иммунитета.2.1.1. Кроветворные стволовые клетки и миелопоэзКак уже отмечено, у взрослых млекопитающих, включая человека, миелопоэз происходит в костном мозгу. Все клетки крови происходят от гемопоэтических стволовых клеток.