А.А. Ярилин - Иммунология (1112185), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Результат этой последовательности молекулярных событий — мобилизация ионов Са2+ из внутриклеточных депо и индукция ряда транскрипционных факторов (в частности NFκB и AP-1), ответственных за экспрессиюактивационных генов. Это обеспечивает ответ NK-клеток, проявляющийсяв одной из двух основных форм — развитии цитотоксической реакции(в случае CD56dim клеток, или синтезе цитокинов в случае CD56bright клеток.При связывании лиганда FcγRIII NK-клеток активация происходитсходным образом. При взаимодействии с Fc-фрагментом IgG происходит2.4.
Вклад лимфоидных клеток во врожденный иммунитет...1. СпецифическоераспознаваниеCTL3. Поляризацияцитоплазмы CTLКлетка:мишень4. Экзоцитоз гранул,летальная сигнализацияFasl2. Образованиеконъюгата1635. Цитолизклетки:мишени6. Рециклинг CTLFasРис. 2.37. Этапы клеточного цитолиза клетки-мишени естественным киллеромдимеризация FcγRIII, приводящая к фосфорилированию последовательности ITAM в его цитоплазматической части, что обусловливает активациюScr-киназ.
Эти киназы фосфорилируют ζ- или FcεRIγ-цепи, что приводитк активации PI3K. Дальнейшие события развиваются так же, как и приактивации через рецептор NKG2D. Параллельно активируется фосфатазаSHIP1, обеспечивающая возврат клетки в исходное состояние после завершения ответа.Если в зоне контакта ингибирующие рецепторы распознают сингенныемолекулы МНС-I, формируется ингибиторный иммунный синапс. Егоособенность состоит в образовании кластеров ингибиторных рецепторовKIR, CD95/NKG2, LILR с фосфорилированием ингибиторного мотиваITIM и рекрутированием к нему фосфатаз SHP1 и SHP2. Под влияниемэтих фосфатаз происходит подавление начавшегося фосфорилированияScr-киназ и мобилизация талина к месту контакта. Особенно важно наэтом этапе дефосфорилирование белка Vav-1.
В результате контакт междуклетками быстро (в течение нескольких минут) нарушается. В отличиеот ситуации с активационным синапсом в этом случае отсутствует привлечение в зону контакта рафтов, содержащих ферменты и адапторныебелки. Последствия ингибиторного сигнала быстро проходят и черезкороткий промежуток времени клетка вновь приобретает способность кактивации.164Глава 2. Врожденный иммунитет2.4.4.3. Механизмы контактного цитолизаПерфорин-зависимый механизм контактного цитолиза, осуществляемогоNK-клетками и цитотоксическими Т-лимфоцитами, сводится к следующимсобытиям. Периферия зрелого иммунного синапса, как отмечалось выше,представляет зону прочной адгезии, образованную β2-интегринами и ихрецепторами. Эта адгезия сохраняется и после получения NK-клетками активационного сигнала.
В то же время в центральной части синапса межмолекулярные контакты разрушаются. В результате образуется микрополость. Приформировании межклеточного контакта и иммунного синапса происходитвзаимная поляризация взаимодействующих клеток. Посредством талина,связанного с интегринами, происходит организация цитоскелета NK-клетки,приводящая к концентрации около синпаса нитей F-актина и формированию центра, организующего микротрубочки. Движение гранул, содержащихперфорин и гранзимы, в зону контакта направляют микротрубочки, ориентированные в направлении клетки-мишени. Сокращение актиновых волоконприводит к выбросу гранул в зону контакта, что гарантирует адресность ихдействия и безопасность этого процесса для окружающих клеток.Как уже упоминалось, гранулы NK-клеток содержат перфорин, гранзим Ви гранулизин.
В присутствии Са2+ (содержится в зоне контакта) конформацияперфорина изменяется, приводя к открытию в его молекуле гидрофобногоучастка. Это позволяет перфорину встраиваться в клеточную мембрану, чемуспособствует также сродство упомянутого участка к фосфорилхолину. Другаяважная особенность перфорина — способность к полимеризации в гидрофобном окружении мембраны. Объединяясь, 10–20 молекул перфорина образуютпору со средним диаметром 16 мкм (10–20 мкм), достаточным для прохождения не только ионов, но и молекул белка. Однако не нарушение целостностиплазмалеммы служит причиной гибели клетки-мишени, а «впрыскивание» внее через поры собственно цитотоксических молекул — гранзимов В (наиболее активен гранзим В9) и гранулизинов, запускающих апоптоз, т.е.
активную гибель клетки, вызванную активацией ее собственных молекулярныхмеханизмов. Условие развития апоптоза — активация сериновых протеаз —каспаз, имеющая каскадный характер: сначала активируются инициаторные,затем — исполнительные каспазы. Гранзим В — сериновая протеаза; он способен включать апоптоз путем прямой активации исполнительной каспазы 3или запуска митохондриального механизма развития апоптоза через активацию проапоптотического фактора Bid. Гранулизин активирует в мембранеклетки-мишени сфингомиелиназу (Smase), расщепляющую сфингомиелинс образованием церамида.
Церамид служит одним из факторов, нарушающих проницаемость мембраны митохондрий, что приводит к выходу из нихцитохрома с и фактора AIF (Аpoptosis inducing factor), что служит пусковымсобытием апоптоза. В процессе апоптоза происходит расщепление ДНК вучастках между нуклеосомами и множество других изменений, приводящихк гибели клетки в основном от истощения энергетических ресурсов (см.
раздел 3.4.1.5). Таким образом, программирование лизиса состоит в доставке вклетку-мишень веществ, способных вызвать ее апоптоз.Помимо описанного выше классического механизма цитолиза, осуществляемого NK-клетками, некоторый (относительно небольшой) вклад в гибельклетки-мишени вносит индукция ее апоптоза через лиганд-рецепторное2.4. Вклад лимфоидных клеток во врожденный иммунитет...165взаимодействие молекул семейств TNF и TNFR. В качестве индукторов апоптоза выступают мембранные молекулы NK-клеток FasL, TRAIL, мембраннаяформа TNF, а в качестве акцепторов летального сигнала — соответственноFas-рецептор (CD95), рецепторы DR4, DR5 и TNFRI.
Этот механизм явновторостепенный, поскольку при инактивации гена перфорина NK-клетки практически теряют киллерную активность. В связи с этим такой типцитолиза более детально будет рассмотрен при описании цитотоксическихТ-лимфоцитов, значительно активнее его использующих.Выделяют еще один механизм проявления NK-клетками цитолитической активности — антителозависимый. Запуск цитолиза по этому пути происходит при распознавании Fc-рецепторами естественных киллеров FcγRIII(CD16) специфических участков в доменах C2 и С3 антител (подклассы IgG1и IgG3), связавшихся с клетками-мишенями. Включение активационногосигнала при этом (как и в случае NKp46) происходит через вспомогательныемолекулы Fc-рецептора — ζ-цепь CD3 или γ-цепь FcεRI (хотя ни CD3, ниFcεRI отдельно на поверхности NK-клеток не экспрессируются, указанныецепи присутствуют на ней в составе FcγRIII).
Участие антител и Fc-рецепторов существенно повышают эффективность цитолиза, называемого в этомслучае антителозависимым клеточным цитолизом. Первоначально считали, что этот тип цитолиза осуществляется клетками особой субпопуляцииестественных киллеров — К-клетками. Затем было установлено, что приналичии IgG-антител, опсонизирующих клетку-мишень, антителозависимый клеточный цитолиз может осуществлять любая NK-клетка, экспрессирующая молекулы CD16 (т.е. зрелая NK-клетка фенотипа CD56dimCD16++).2.4.5. Естественные киллеры и иммунная защитаЕстественные киллеры, присутствующие в органах и кровотоке (особенносубпопуляция CD56dimCD16lo) практически готовы к реализации цитолитической активности.
Контакт с трансформированными или инфицированными клетками приводит к быстрой активации NK-клеток и мобилизацииих цитолитического потенциала. При инфицировании вирусом создаютсяусловия, повышающие готовность NK-клеток к цитотоксической реакцииеще до контакта с клетками-мишенями. Такая предварительная активацияестественных киллеров происходит в результате воздействия на них цитокинов, продуцируемых в ответ на инфекцию (в наибольшей степени — IL-12).Цитокины индуцируют особую разновидность активированных цитотоксических клеток — LAK-клеток (Lymphokine-activated killer). При длительном (обычно 5–6 сут) культивировании мононуклеаров крови в присутствииIL-2 образуются киллеры, обладающие более выраженной цитотоксической активностью и действующие на более широкий спектр клеток-мишеней, включая свежевыделенные опухолевые клетки.
Первоначальнопредполагали, что IL-2 повышает цитолитический потенциал суспензииклеток, стимулируя пролиферацию и повышая активность цитотоксическихТ-лимфоцитов. Однако впоследствии выяснили, что, хотя Т-лимфоциты (какγδ-, так и αβ-типа) и вносят вклад в суммарный цитолитический эффектв суспензиях клеток, основную роль в усилении цитолиза при добавленииIL-2 играли NK-клетки. Таким образом, термин «LAK-клетки» в настоящеевремя применяют к NK-клеткам, стимулированным IL-2.166Глава 2.
Врожденный иммунитетОбразование LAK-клеток происходит и под действием других цитокинов(IL-7, IL-1, GM-CSF, IL-4, интерферонов), хотя и менее эффективно. Приэтом ограничение цитолиза сингенных МНС-I+ клеток для них сохраняетсилу, но роль этого запрета в балансе стимулов, способствующих и препятствующих лизису, снижается.Молекулярные основы изменения активности NK-клеток при их превращении в LAK-клетки под влиянием IL-2 и других цитокинов не выяснены.Известно только, что при этом экспрессируется один из активационныхрецепторов группы NCR — NKp44.
Считают, что именно этот факт обусловливает усиление активности и расширение спектра мишеней LAK-клеток.LAK-клетки, полученные при культивировании мононуклеаров кровиопухолевых больных с IL-2, используют в комплексном лечении некоторыхвидов злокачественных опухолей. В то же время сам факт образования LAKклеток в естественных условиях не доказан.В современной иммунологии NK-клеткам отводят важную роль в элиминации видоизмененных клеток, утративших признаки принадлежности данномуорганизму (MHC-I) и приобретшие новые признаки, сигнализирующие обопасности (стрессорные молекулы).
В наибольшей степени такие измененияпроявляются при опухолевой трансформации клеток и инфицировании ихвирусами. Действительно, при этом происходит ослабление экспрессии и дажеутрата молекул МНС-I. Возможно, биологический смысл прекращения экспрессии клетками MHC-I состоит в попытке «уйти» от цитотоксического действия Т-киллеров. Если это предположение верно, то эволюционно естественныекиллеры должны были появиться позже антигенспецифических Т-лимфоцитов.В конечном счете и при инфицировании вирусами, и при перерожденииклеток роль разных типов цитотоксических клеток (NK-клеток и T-лимфоцитов) определяется балансом экспрессии на пораженных клетках МНС-Iи стрессорных молекул.
Наличие на клетках MHC-I делает их мишенямидля цитотоксических Т-лимфоцитов, но не NK-клеток. При отсутствии илислабой экспрессии МНС-I наличие стрессорных молекул на клетках делаетих мишенями для естественных киллеров.2.5. ГУМОРАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ ВРОЖДЕННОГОИММУНИТЕТАГуморальная составляющая врожденного иммунитета представленанесколькими взаимосвязанными системами — системой комплемента,цитокиновой сетью, бактерицидными пептидами, а также гуморальнымисистемами, связанными с воспалением. Действие большинства этих системподчиняется одному из двух принципов — каскада и сети. По каскадномупринципу функционирует система комплемента, при активации которойпроисходит последовательное вовлечение факторов. При этом эффектыкаскадных реакций проявляются не только в конце активационного пути,но и на промежуточных стадиях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
