Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 496
Текст из файла (страница 496)
Цитотоксические Т-клетки распознают пептидные фрагменты вирусных белков, связанные с этими белками МНС на поверхности зараженных вирусом клеток. В отличие от них, 1ЧК-клетки отслеживают уровень белков МНС 1 класса на по- 243. 6В)ЗЬВРЫЭПРбтйВ ИнфЕИЗ)Н)КВКУ)С)й!йабВРаКДмйНГЭГК) Вй!!УГ))йИтйта:, ':, 2355« Рис.?Я.бт. Натуральный киллер (Нк-клетки), атакующий раковую клетку. НК-клетка — меньшая клетка слева. Этот микрофотоснимок, полученный с помощью сканирующего электронного микроскопа, отснят вскоре после прикрепления НК-клетки, но прежде, чем она побудила раковую клетку убивать себя. !Снимок заимствован из К С. Н!зегог!т, !и Месьап!згпз ог Сутотох!с!гу Ьу Нашга! Кй)ег Се!! 1В. В. НегЬеппап н О. Са!!ешэегт, едз.).
Нем Уогх: Ясадегпк Ргезз, 1995.) 5 мкм Строго гоноря, для успешной активации НК клеток на поверхности клетки мишени должно быль не только малое количество молекул МНС 1 класса, но н достаточное количество актннируюшнх ечреееорггых молекул. - дрим. дед. верхности всех клеток хозяина: высокие уровни подавляют активность ХК-клеток так, что ХК клетки выборочно убивают те клетки хозяина, которые экспрессируют эти белки на низком уровне, — главным образом, это зараженные вирусом клетки и некоторые раковые клетки (рис. 24.57)5. Причина, по которой уровни белков МНС 1 класса на поверхности зараженных вирусом клеток часто бывают низкими, состоит в том, что многие вирусы используют механизмы, ингибирующие экспрессию этих белков на поверхности зараженных ими клеток, с целью избежать обнаружения цитотоксическими Т лимфоцитами.
Лденовирус и ВИЧ, например, кодируют белки, блокирующие транскрипцию ге нов белков МНС 1 класса. Вирус простого герпеса и цитомегаловирус блокируют транслокаторы пептидов в мембране ЭР, которые транспортируют полученные в протеасоме пептидные фрагменты вирусных белков и белков клетки хозяина из цитозоля в просвет ЭР; такие пептиды требуются для сборки новосинтезированных белков МНС 1 класса в мембране ЭР и последующей их транспортировки через аппарат Гольджи к поверхности клетки в виде комплексов вида пептид — МНС (см.
рис. 25.59). Цитомегаловирус вызывает возврат белков МНС 1 класса из мембраны ЭР в цитозолтч где они быстро подвергаются деградации в протеасомах. Велки, кодируемые еще одной группой вирусов, предотврагцают доставку собранных белков МНС 1 класса из ЭР в аппарат Гольджи или из аппарата Гольджи в плазматическую мембрану.
Однако, избегая опознавания цитотоксическими Т клетками с помощью вы шеописанных способов, вирус навлекает на себя действие ХК клеток. Локальное производство 1РХ)) активирует убивающую активность ХК клеток и увеличивает экспрессию белков МНС 1 класса в незараженных клетках. Кчетки, зараженные вирусом, который блокирует экспрессию белков МНС 1 класса, выглядят «не такими» и становятся жертвами активированных ХК клеток.
Таким обра:юм, вирусам трудно скрыться и от цитотоксических Т клеток и от ХК клеток одновременно. Однако интересно отметить, что некоторые внушительные ДНК вирусы, включая цитомегаловирус, кодируют МНС подобньн натуральный раковая белки, которые экспрессируются на поверх ности зараженных ими клеток хозяина. Как и настоящие белки МНС 1 класса, эти МНС имитаторы активируют ннгибирующие рецепторы на ХК клетках и блокируют кил лерную активность последних. 2356 Часть 5. Клетки в контексте их совокупности И НК-клетки и цитотоксические Т-лимфоциты убивают зараженные клетки- мишени, побуждая их подвергнуться апоптозу до того, как вирус получит шанс реплицироваться.
Поэтому не удивительно, что многие вирусы развили в себе механизмы торможения апоптоза, особенно в начале заражения. Как показано в главе 18, апоптоз зависит от внутриклеточного протеолитического каскада, который цитотоксические клетки могут запустить путем активации рецепторов смерти на клеточной поверхности или посредством введения в клетку-мишень протеолитического фермента(см. рис. 24.47).Вирусные белки способны помешать практически любому этапу этих действий клетки.
24.3.9. Дендритные клетки обеспечивают связь между системами врожденного и приобретенного иммунитета Дендритные клетки — необычайно важные клетки системы врожденного иммунитета, которые рассеяны по всем тканям и органам позвоночных животных. Они показывают болыпое разнообразие патгерн-распознающих рецепторов, включая белки ТБВ и белки ХОР, которые позволяют клеткам распознавать и фагоцитировать вторгшиеся патогены, а также активироваться в процессе распознавания. Дендритные клетки расщепляют белки патогенов на пептидные фрагменты, которые впоследствии связываются с белками МНС, а те, в свою очередь, несут эти фрагменты к поверхности клетки.
После этого активированные дендритные клетки несут пептиды патогенной природы — в виде комплексов с белками МНС вЂ” к близлежащему лимфоидному органу, такому как лимфатический узел, где дендритные клетки активируют Т-клетки системы приобретенного иммунитета и побуждают их присоединиться к борьбе с определенным захватчиком. Вдобавок к комплексам белков МНС с микробными пептидами активированные дендритные клетки несут на своей поверхности также и специальные поверхностные костимулирующие белки, которые помогают активировать Т-клетки. Активированные дендритные клетки выделяют также множество разнообразных цитокинов, которые влияют на тип опосредуемой Т-клетками реакции, и тем самым гарантируют, что она будет адекватна задачам борьбы с данным патогеном.
Таким обржюм, дендритные клетки служат важнейшим сопрягаюшим звеном между системой врожденного иммунитета, которая обеспечивает быструю первую линию обороны против вторгшихся патогенов, и системой приобретенного иммунитета, которая предоставляет не такие скорые, но более мощные и очень специфические средства атаки захватчика. Борьба между патогенами и оборонительными средствами хозяина на удивление уравновешена. В настояшее время люди, кажется, получают небольшой перевес, осуществляя санитарно-профилактические мероприятия, ставя прививки и применяя лекарства, чтобы помочь нашим системам врожденного и приобретенного иммунитета. Однако инфекционные болезни по-прежнему остаются главной причиной смерти во всем мире, и все равно время от времени возникают новые эпидемии, такие как эпидемия СПИДа.
Быстрая эволюция патогенов и практически бесконечное разноо бразие путей, которыми они могут проскользнуть в организм человека, и избежать иммунных реакций, никогда не позволят нам одержать полную победу. В следующей главе мы рассмотрим уникальные и замечательные стратегии, развитые нашей системой приобретенного иммунитета для защиты нас от таких коварных противников. Что самое удивительное, эта иммунная система способна возбуждать специфичные к патогенам реакции даже против таких патогенов, которые никогда не существовали ранее. Литература 2357 Заключение Физические барьеры, предотвращающие заражение, внутренние реакции клетки на инфекцию и реакции системы врожденного иммунитета служат первыми оборонительными рубежами против вторгающихся патогенов.
Все многоклеточные организмы обладают этими средствами защиты. У позвоночных животных реакции врожденного иммунитета могут к тому же привлекать специфические и более мощные реакции приобретенного иммунитета. Реакции врожденного иммунитета полагаются на способность организма опознавать консервативные особенности присущих микроорганимач молекул, которые не синтезируются хозяином.
К таким микробоспецифичным иммуностимуляторам относятся молекулы многих типов на поверхностях микроорганизмов, а также двухцепочечная РНК некоторых вирусов. Многие из этих молекул опознаются паттерн распознающими рецеппгорами, включая То!1-подобные рецепторы (Т7 Ю, имеющиеся и у растений, и у животных.
У позвоночных животных находящиеся на поверхности микроорганизмов молекулы активируют и комплемент — группу белков крови, которые активируются каскадом с целью пометить микроорганизм для фагоцитоза макрофагачи и нейтрофилами, разрушить его мембрану микроба и вызвать воспалительную реакцию. С целью уничтожения вторгшихся микроорганизмов фагоциты используют комбинацию ферментов деградации, антибактериальных пептидов и активные формы кислорода; наряду с этим, они выделяют сигнальные молекулы, которые вызывают воспалительную реакцию.
Клетки, зараженные вирусами, вырабатывают интерфероны, которые вызывают в них ряд специфических реакций, тормозят репликацию вируса и активируют с.чертоносное действие натуральных киллеров. Дендритные клетки системы врожденного иммунитета поглощают микроорганизмы в очагах заражения и несут их вместе с продуктами их расщепления к местным личфатическич узлам, где активируют Т-клетки системы приобретенного иммунитета, которые со своей стороны осуществляют более мощный и направленный удар по микробам.
Литература Общая Созяаг( Р., Воцпе( Р. й Ь!огпгаг1с 5. (ег(ы) (2005) Се!1п!аг М(сгоЬю!оду, 2пд ед. ЮззЬ!п8(оп: АВМ Ргезы Р!1п( 5.3., ЕпцпЫ?..'гг(г. ег а!. (2003) Рппсгр1ез о(Иго!оду: Мо1есп1аг Вю1оцу, Ра(Ьодепеыы апд Сопгго! ог Апппа! Ыгпэеы 2пг! ед. Ъ'аэЬ1п8(оп: АБМ Ргем. МпгрЬу К.М. е! а1. (2008) запепау'з 1пгпгппоЬю1оду, 7(Ь Ы Хечг г'огЬ: Саг!апг! Яс!епсе. Ва!уегз А. й ЮЫс 13. Р. (2001) Вас(епа1 Ра0юдепег(ы А Мо!есп!аг АрргоасЬ, 2пс1 ег1.
ЪЧазЬ(п8(оп: АВМ Ргезы БсЬаесЬ(ег М. (ес1. ) (1998) МесЬап1зпгз о1 МгсгоЬга! 1)1зеазе, Згг( ег1. РЬ11аг1е!рЬ!а: 1лрр)псос(, ЪЧ1!11апгэ й ЪЧ1!Ь(пы Знакомство с автогенами Ва!6гпоге Р. (1971) Ехргезггоп ог ап(ага! чггпв депопгеы Васгегто1. 12ео. 35: 235 — 241. 2358 Часть 5. Клетки в контексте их совокупности Вогс1есЬ Х., 1Ппах М., РпПгаю В.1.. еС а!.