Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 498
Текст из файла (страница 498)
Поскольку эти реакции Рис. 25Д. Реакции врожденного и приобретенного иммунитета. Реакции врожденного иммунитета активирукпся непосредственно юрОукденнОГО самими патогенами и защищают все многоклеточные организмы Иьггйуни'.Готд от заражения. У позвоночных же и сами патогены, и активируемые ими реакции врожденного иммунитета запускают вдобавок реакции приобретенного иммунитета, которые совместно с реакциями врожденного иммунитета помогают организму бороться с инфекцией. 2362 Часть Б. Клетки в контексте их совокупности являются разрушительными, важно, чтобы они были направлены только против чужеродных агентов и не затрагивали молекулы самого хозяина.
Во избежание пагубных реакций против «своих» молекул, система приобретенного иммунитета использует многочисленные механизмы. Иногда, однако, зти механизмы дают сбой, и система обращается против хозяина, становясь причиной аутоиммунных заболеваний, которые могут быть смертельными. В организм попадает множество безвредных чужеродных молекул, и было бы бессмысленно и даже опасно возбуждать реакции приобретенного иммунитета против них. Аллергические состояния типа сенной лихорадки и аллергической астмы — примеры губительных реакций приобретенного иммунитета против явно безопасных чужеродных молекул.
Обычно всякий здоровый организм избегает таких неуместных реакций, потому что система врожденного иммунитета запускает реакции приобретенного иммунитета только тогда, когда она опознает консервативные молекулярные структуры, которые специфично экспрессируются вторгшимися патогенами. Система врожденного иммунитета способна даже определять класс вторгшихся патогенов и выбирать наиболее эффективную для их обезвреживания форму приобретенного иммунного ответа. Любое вещество, способное вызвать реакцию приобретенного иммунитета, называют антигеном (ап6деп; ап6Ьобу телега(ог).
Все, что нам известно о таких реакциях, по большей части бьщо выяснено в ходе исследований, когда экспериментатору удавалось заставить систему приобретенного иммунитета лабораторного животного (обычно зто мышь) реагировать на безвредную чужеродную молекулу, например на чужеродный белок. Хитрость этого подхода заключается в инъекции безвредной молекулы совместно с иммуностимуляторами (как правило, бактериального происхождения), называемыми адьювантами, которые активируют систему врожденного иммунитета. Такой подход называют иммунизацией. При таком ведении дела практически любая макромолекула (при том условии, что она чужеродна реципиенту) может вызвать специфичную к ней реакцию приобретенного иммунитета.
Примечательно, что система приобретенного иммунитета способна различать практически одинаковые антигены — скажем, два белка, отличающиеся всего лишь одной-единственной аминокислотой, или два оптических изомера одного и того же соединения. Таким образом, система приобретенного иммунитета распознает мельчайшие детали структуры макромолекул на молекулярном уровне.
Во всех реакциях приобретенного иммунитета ведущая роль принадлежит особой категории лейкоцитов, называемой лимфоцитами. Выделяют два основных класса таких реакций — ичмунные реакции антителогенеза (гуморальный ответ) и опосредованные Т-клетками иммунные реакции (клеточный ответ), — и осуществляют их лимфоциты разных классов, называемые соответственно В-клетками и Т-клетками. В ходе антителогенеза (гуморального ответа) В-клетки активируются, что приводит к выделению антител, представляющих собой белки иммуноглобулины. Антитела циркулируют в кровотоке и проникают в другие жидкости организма, где специфично связываются с чужеродным анти- геном, который стимулировал их выработку (рис. 25.2).
Присоединение антитела приводит к инактивации вирусов и микробных токсинов (типа токсина столбняка или токсина дифтерии), блокируя их способность связываться с рецепторами на поверхности клеток хозяина. Кроме того, связывание антитела служит меткой для разрушения вторппихся патогенов и облегчает фагоцитирующим клеткам системы врожденного иммунитета их поглощение. 236ф:г -часть Бз кает)(и в коитвксуеихсовокупибати сосредоточены в лимфоидных органах, таких как тимус, лимфатические узлы (на.
зываемые также лимфатическими железами), селезенка н аппендикс (рис. 25.3). В этом параграфе мы поговоРим об общих свойствах лимфоцитов, присущих как В клеткам, так и Т клеткам. глот минд фатические ссуды тим лимфатические узлы Пейеровы бпяшк в тонком кишечни селезенка аппендикс костный мозг рис. 2з.з.
Органы лимфатической системы человека (лимфоидные органы). Лимфоциты развиваются в тимусе и костном мозге (на рисунке изображены желтым цветом); поэтому их называют центральными (или первичными) ломфоиднымо органами. Новообразованные лимфоциты мигрируют иэ этих первичных органов в периферическое (или вторичные) органы лимфатической сисглемы„где могут реагировать на чужеродные анти гены. На рисунке показаны лишь некоторые из вторичных лимфоидных органов (изображены синим цветом) и лимфатических сосудов (показаны зеленым цветом); например, много лимфоцитов находится в коже и дыхательных путях.
Как будет сказано позже, лимфатические сосуды в конечном счете впадают в кроваток (не показано). 25Л Л. Лимфоциты необходимы дпи работы системы приобретенного имм)гмитета В организме человека находится примерно 2*10о лнмфоцнтов, в силу чего иммунная система по клеточной массе сопоставима с печенью или мозгом. Посмотря на такое большое количество лимфоцитов, их ключевая роль в системе приобретенного иммунитета была окончательно установлена лишь к концу 1950 х гг. Решающими оказались эксперименты над мышами и крысами, которые были сильно облучены с целью убить большинство их белых клеток крови, вклточая и лимфоциты.
После такой процедуры животные теряли всякую способность к приобретенному иммунному ответу. Затем этим животным пересаживали различные типы клеток, чтобы определить, какие именно клетки способны компенсировать утрату. Клетками одного. единственного типа, способными восстановить реакции ~-';,.':-';;,-:,";-::::!".::, > 2бт;Лим4Фцгетьти клеточные оозбвыпрз(Ьуйе(еийозу>ИМмунзутйта:2ЗО-. В'.' н р.= внтиген ИММУНИТЕТА НОРМАЛЬНЫЕ у..
внтиген РЕАКЦИИ ПРИОБРЕТЕННОГО нормвльноеживотное обпученное животное после пересадки пимфоцитов от нормального животного ОТСУТСТВИЕ Ф- антител РЕАКЦИЙ> ..4 ПРИОБРЕТЕННОГО ИММУНИТЕТА облученное животное после пересадки иных клеток ст нормального животного ОТСУТСТВИЕ внтиген РЕАКЦИЙ ПРИОБРЕТЕННОГО ИММУНИТЕТА о обпученное животное КОНТРОЛЬНЫЕ ОСОБИ рис. 25.4. Классический эксперимент, показывающий, что для развития реакций приобретенного иммунитета на чужеродные энтигены требуется участие лимфоцитов. При постэноене экспериментов с пересадкой клетон необходимо соблюдать одно важное требование — клетки должны пересаживаться между животными из одной и той же онбредноб лоном Все особи из такой близкородстеенной линии генетически идентичны.
Если облучен ному животному пересаживают лимфоциты от генетически отличающейся особи, то они реагируют против «чужеродных» энтигенов хозяине и могут убить его. В представленном нэ рисунке эксперименте инъекция лимфоцитов восстанавливает и вызываемые энтителэми, и опосредованные Т-клеткэми реакции приобретенного иммунитета, указывая нэ то, что основу реакций обоих типов составляют лимфоциты. приобретенного иммунитета у облуче>щых животных, оказались лимфоциты, что показало их ключевую роль в развитии приобретенного иммунноп> ответа (рис.
25.4). 25.1.2. Системы врожденного и приобретенного иммунитета рвботвют совааестмо Как было упомянуто ранее, лимфоциты обычно реагируют на чужеродные антигеньг только в том случае, если сначала активируется система врожденного иммунитета. Как мы говорили ранее в главе 24, быстрые реакции врожденного иммунитета на инфекцию зависят в значительной степени от паттерн-распознающих рецепторов, создаваемых клетками системы врожденного иммунитета. Эти рецепторы опознают присущие микроорганизмам молекулы, не свойственные организму хозяина и называемые иммуностимуляторами микробного происхождения. Поскольку чаще всего они встречаются в виде повторяющихся структур, их называн>т также пагпоген ассоцггироаанными молекулярнычи паттерггами (раЯодеп ахтосга1ег( гпо!еси!аг ра(тегпт, РАМР).
К РАМР относят повторяпвциеся элементы в молекулярной структуре нуклеиновых кислот, липидов, полисахарндов и белков микроорганизма. Одни паттерн распознающие рецепторы находятся на поверхности профессиональных фагоцитирующих клеток (фагоцитов) типа макрофагов и нейтрофилов, где опосредуют захват патогенов с последующей доставкой к лизосомам для разрушения. 2366 Часть 5. Клетки в контексте их совокупности Другие секретируются и связываются с поверхностью патогенов, что служит меткой для разрушения патогенов — или фагоцитами, или системой белков крови, вкупе называемых системой комплементи (о которой мы говорили в главе 24).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
