А.А. Ярилин - Иммунология (1112185), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Рядом с кружками,обозначающими клетки, указаны их маркеры. ОМЛ — общий миелоидный предшественник; пТК — предшественник тучной клетки; ТК — тучная клетка; пБф — предшественник базофилов; Бф — базофил60Глава 2. Врожденный иммунитетДиаметр тучных клеток варьирует от 10 до 20 мкм. Они имеют овальнуюформу с ворсинчатой поверхностью. Мембранный фенотип тучных клеток выражается формулой FcεRI+ CD13+ CD29+ CD45+ CD117+ СD123+. Средимембранных молекул тучных клеток наиболее важны для реализации ихфункции высокоаффинные рецепторы IgE — FcεRI.Как уже было сказано, главная морфологическая особенность этих клеток — наличие в их цитоплазме большого количества базофильных гранул(10–150 на клетку).
Гранулы разновидностей тучных клеток варьируют посоставу (см. табл. 2.2, 2.4), однако они всегда содержат вазоактивные амины,главный из которых — гистамин — реализует значительную часть эффектов тучных клеток при аллергических реакциях. Кроме того, в гранулахсодержатся хондроитинсульфаты А и С и/или гепарин, а у некоторых видовживотных (например, у кроликов) — серотонин.
В состав гранул входяттакже ферменты: прежде всего протеазы, а также дегидрогеназа, пероксидаза, РНКаза, гистидинкарбоксилаза и кислые гликозамингликаны. Выделяют3 группы протеаз тучных клеток: триптазы (ферменты со специфичностью,близкой к трипсину; у мышей — 5 разновидностей), химазы (сходны поспецифичности с химотрипсином; у мышей — 4 варианта) и карбоксипептидазу А (относится к металлопротеиназам).
Перечисленные факторы,содержащиеся в гранулах, — предобразованные вещества. Перекрестноеcвязывание рецепторов FcεRI комплексами IgE-антител с аллергенамиобусловливает высвобождение содержимого гранул (дегрануляцию) и проявление всех основных реакций гиперчувствительности немедленного типа(см. раздел 4.5.1.3). Дегрануляция может быть вызвана также повышениемсодержания внутриклеточного цАМФ или концентрацией в цитозоле ионовСа2+.
Дегрануляция не сопровождается гибелью клеток — гранулы послевыброса регенерируют. Тучные клетки несут некоторые патогенраспознающие рецепторы (TLR-2, TLR-3, TLR-4), что позволяет им распознаватьпатогены и их продукты напрямую.При стимуляции тучные клетки синтезируют и секретируют эйкозаноиды (см. раздел 2.5.4) и цитокины.
Из эйкозаноидов в тучных клеткахв наибольшем количестве вырабатываются лейкотриен С4 и простагландин E2. Спектр цитокинов, секретируемых тучными клетками, сходен соспектром цитокинов, продуцируемых Т-хелперами 2-го типа (Th2 — см. раздел 3.5.3.1): IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13, GM-CSF. Тучные клеткивырабатывают также провоспалительные (IL-1, IL-8, IL-12, IL-18, IL-21,IL-23, TNFα) и гомеостатические цитокины (IL-7 и IL-15), а также TGFβ,некоторые хемокины и интерфероны основных типов.
IL-4, TNF и GM-CSFмастоциты вырабатывают спонтанно, образование остальных цитокиновиндуцируется стимуляторами. Активированные тучные клетки продуцируют ряд пептидных ростовых факторов (сосудистый — VEGF, фибробластный — FGF, фактор роста нервов — NGF). Спектр секертируемыхцитокинов (особенно спонтанная выработка IL-4) определяет иммунорегуляторную функцию тучных клеток, главное проявление которой — участиев индукции дифференцировки Th2-клеток.Для тучных клеток характерны поверхностные маркеры: CD117 (с-Kit) —рецептор для SCF и CD123 — рецептор для IL-3. SCF и IL-3 (помимо ихроли в качестве факторов, определяющих развитие тучных клеток) служат2.1.
Миелоидные клетки как основа врожденного иммунитета61основными факторами роста зрелых мастоцитов. Тучные клетки несутна своей поверхности также высокоаффинные FcγI-рецепторы и рецепторы для компонентов комплемента C3b и С3d (мукозные тучные клеткилишены CR1), что свидетельствует об их участии в реакциях врожденногоиммунитета. На поверхности тучных клеток присутствуют молекулы МНСобоих классов; наличие МНС-II, а также костимулирующих молекул CD86придает мастоцитам способность выполнять функции АПК, особенно прииндукции Th2-клеток.Тучные клетки локализуются в подслизистом слое слизистых оболочек (особенно в кишечнике), соединительнотканном слое кожи (дерме),серозных оболочках, селезенке, периваскулярной соединительной ткани.В 1 г названных тканей содержится 10 4 –10 6 тучных клеток. Мастоцитылегко идентифицировать по окрашиваемости толуидиновым синим илиалциановым синим. Выделяют два варианта тучных клеток: слизистые,или мукозные (тип t), и серозные (тип сt) (табл.
2.4). Названия отражают2 главных отличительных признака этих клеток — преимущественнуюлокализацию и преобладающий тип протеаз (триптазы — t или хемотриптазы — ct). Оба типа тучных клеток происходят из костного мозга, нотолько клетки t-типа в своем развитии зависят от тимуса и отсутствуюту генетически бестимусных мышей. Продолжительность жизни серозныхтучных клеток выше, чем слизистых. Основной ростовый фактор для клеток обоих типов — SCF; в качестве кофактора для слизистых тучных клеток выступают IL-3 и IL-4, для серозных — только IL-3. Преобладающийтип протеогликана в слизистых тучных клетках — хондроитинсульфат,в серозных — гепарин. На поверхности мукозных мастоцитов экспрессировано больше FcεRI, они содержат больше IgE в цитоплазме, чемсерозные.
Тучные клетки разных типов различаются также интенсивностью секреции эйкозаноидов: в слизистых тучных клетках большелейкотриенов, в серозных — простагландина. Несмотря на существенныеразличия, до конца не известно, являются ли эти разновидности тучныхклеток истинными субпопуляциями или представляют фенотипическиеварианты единой популяции тучных клеток, дифференцирующиеся подвлиянием факторов микроокружения.
У разных типов тучных клетокмикроокружение различается: мастоциты типа t локализованы главнымобразом в подслизистом слое мукозы, а тучные клетки типа ct — в серозных полостях, дерме и миндалинах. Участие в защите от паразитов иразвитии аллергических реакций доказано только для слизистых тучныхклеток (типа t), тогда как серозные мастоциты причастны скорее к развитию склеротических процессов.Таблица 2.4. Разновидности тучных клеток человекаСвойствоМукозные тучные клеткиСерозные тучные клеткиЛокализацияСлизистая оболочкакишечника, lamina propriaреспираторного трактаКожа и подслизистыйслой кишечникаОсновные протеазыТриптазаТриптаза, химаза, катепсин G, карбоксипептидаза62Глава 2.
Врожденный иммунитетОкончание табл. 2.4СвойствоМукозные тучные клеткиСерозные тучные клеткиАктивацияIgE-зависимаяIgE-зависимаяи IgE-независимаяПротеогликаныХондроитинсульфатГепаринЭйкозаноидыLTC 4>PGD2 (↓)PGD4>LTC4Секретируемые цитокины IL-5 > IL-4, IL-6, IL-7,IL-8, IL-10, IL-13, IL-16,TNFα, GM-CSF, SCF,TGFβ,IL-3, IL-4 >IL-5, IL-6,IL-7, IL-8, IL-10, IL-13,IL-16, TNFα, SCFЧисло FcεRI на клеткеОколо 100 000Около 10 000Срок жизни<40 cут>40 сутЗависимость от тимусаЕстьНетФункциональная роль,связь с патологиейУчаствуют в развитииУчаствуют в развитииреакций на инвазию пара- процесса склерозировазитов и аллергическихнияреакцийВ противоположность тучным клеткам базофилы в норме представленыв кровяном русле.
Их содержание в крови очень невелико — до 0,5% от числалейкоцитов. По своей морфологии базофилы сходны как с другими типамигранулоцитов, так и с тучными клетками. Однако от других гранулоцитовбазофилы отличаются наличием базофильных гранул, а от мастоцитов —сегментированным ядром, округлой формой и меньшей величиной. Длябазофилов миграция в очаг аллергии — основное условие выполнения ихфункций.
Базофилы мигрируют из кровотока в очаг аллергического воспаления наряду с эозинофилами и нейтрофилами. На них больше, чем на тучных клетках, экспрессировано рецепторов для хемотаксических факторов —бактериального формил-метионильного пептида, анафилатоксинов С3а иС5а, α- и β-хемокинов (СXCR1, СXCR4, CCR1, CCR2, CCR3). Как и тучныеклетки, базофилы несут на своей поверхности высокоаффинные (FcεRI) инизкоаффинные (FcεRII, или CD23) рецепторы для IgE, Н2 -рецепторы длягистамина. Однако, в отличие от мастоцитов, базофилы не экспрессируютFcRγI. Спектр TLR, экспрессируемых базофилами, значительно беднее, чему тучных клеток.
В отличие от мастоцитов, базофилы не несут на своейповерхности с-Кit. В состав базофильных гранул входят: гистамин, протеазы(химаза и триптаза) и некоторые другие ферменты, пептидогликаны (преимущественно хондроитинсульфаты), гликозаминогликаны. Количествогранул в базофилах меньше, чем в тучных клетках, и они содержат меньшепротеаз.
Спектр активных веществ, секретируемых базофилами, ограничен; он включает: лейкотриен C4, IL-4, IL-13 и ряд других цитокинов(см. табл. 2.2). Функция базофилов в тканях сходна с функцией тучныхклеток — они поддерживают аллергический процесс, инициированныйтучными клетками, высвобождая содержимое гранул в ответ на перекрестное связывание FcεRI. В отличие от тучных клеток, базофилы не способнывосстанавливать гранулы.2.1.
Миелоидные клетки как основа врожденного иммунитета632.1.5. Моноциты и макрофагиМоноциты и макрофаги представляют стадии развития миелоидныхклеток. Они образуют мононуклеарную фагоцитирующую систему. Рольмакрофагов в качестве одних из основных фагоцитирующих клеток установлена в 1882 г. И.И. Мечниковым, давшим этим клеткам их название.В 20-е гг. ХХ века Л. Ашоф (L. Aschoff) создал учение о ретикуло-эндотелиальной системе — защитной системе, объединяющей тканевые фагоцитирующие клетки.