Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 500
Текст из файла (страница 500)
Благодаря такому процессу порождается огромно~ многообразие рецепторов, а следовательно, н несущих их лимфоцитов, кпетквпредшественница 'Ж . РАКНООЕРАВИЙ В КОСТНОМ МОЕТЕ разные поковщиесЯ Ггво'-:, «йз (4вх В-кпетки тКЦ= ' 3;г'4"'" з~~~' СВЯЗЬВАНИЕ АНТИГЕНА СВЩИФИЧНОЙ внтиген ь ~ ' В4ГдЕТКОЙ (ВР) В ПЕРИФЕРИЧЕСЮМ ОРГАНЕ ЛИМФАТИЧЕСКОЙ'СИСТЕМЬГС ' (Ф: ДЕЛЕНИЕ.(КЕОНАПЬНАВ ЭКСТ)АНСИЯ) . ДИКкрЕРЕЙЦИРОВКА Щ~ — '"ЕЙЕТОК зффекгориые ( 'чвл „', чвгт ' 'т:ф.
(,ф.. 'г 1 СЕКРЕтИРУВМЫЕ ФГР ЧВВ Г ВФГ чВГВ антитела ВФ Рис. 25.В. Теория нлоиальиой селекции. Аитигеи активирует только те лимфоциты, которые уже направлены иа реагирование с иим. Клетка, направленная ив реагирование со специфичным зитигеиом, экспонирует из своей поверхности рецепторы, которые специфично опознают этот аитиген. Иммунная система человека, как думают, состоит из многих миллионов различных клонов лимфоцитов, где плетки одного клона экспрессируют один и тот же уникальный для этого илона рецептор. До первого столкновения с витигеиом клон обычно содержит только одну клетку или же небольшое их число.
Всякий отдельно взятый аитигеи может знтивировать сотни различных клонов. Хотя из рисунке показаны только В-клетки, Т-клетки работают аналогичным образом. Обратите внимание, что рецепторами ив В-клетквх служат молекулы антитела и что антитела из В-клетках, помеченных ив этой схеме авбл, связываются стем же аитигеном, что и антитела, вырабатываемые эффекториыми «Вбь-клетками.
. "-. 25 1.ЛИМфОцитй И'КяетОЧИЫЕ ОСИОВа ВриобрйтаиНОГО"ВМйауНИ1Е)ас . 2371 что позволяет иммунной системе реагировать на практически неограниченное раз. щюбразие антигенов. 25.1.6. Имнгумологичесиал ланглть существует благодаря кломальмой вксламсии и дифферемцировие лийпфоз(итов Система приобретенного иммунитета, как и нервная система, может запоминать предшествующий опыт. Именно поэтому мы развиваем пожизненный иммунитет ко многим распространенным инфекционным болезням после первых встреч с соответствующими патогенами, и именно поэтому вакцинация дает результат. Подобное явление можно продемонстрировать на экспериментальных животных.
Если некотороеживотное однократноиммунизируют антигеном А, иммунный ответ (гуморальный, клеточный или оба одновременно) быстро и экспоненциально возрастает, аминокислота :Н-'С"'ОН«ОН-СН -'ОН«МН" Ча з з, :,в-,н Йо, пнннтрофенильная группа (ДНФ) Рис. 29 9.Динитрофенил зная (ДНФ! ~рулив. Хотя ДНФ- группа слишком мала, чтобы самостоятельно вызвать иммунную реакцию, за счет ковалентного соединения с боковой цепью лизина в последовательности белка, как показано на рисунке, ДНФ стимулирует выработку сотен различных разновидностей антител, каждое из которых специфично связывается с ней. полипептидныи остов белка 25.1.5.
Болыцинство амтигемов активирует много различмьгк Клонов лимфоцитов В качестве антигена может выступить большинство крупных молекул, включая фактически все белки и многие полисахарцды. Те части антигена, которые связываются с участком связывания антигена, находись он на молекуле антитела или на рецепторе лимфоцитов, называют антигенными детерминантами (или элитола ми). Большинство антигенов имеет множество антигенных детерминант, которые могут стимулировать выработку антител, специфические реакции, опосрсдуемые Т клетками, или и то и другое одновременно.
Одни из детерминант отдельно взятого антигена вызывают более сильную реакцию, чем другие, так что реакгцгя на них может доминировать в суммарной иммунной реакции. Такие детерминанты называют иммунодоминантами. Всякая аппп синая детерминанта в большинстве случаев активирует много клонов лимфоцитов, каждый из которых несет сайт связывания с антигеном с присущим ему характерным сродством к этой детерминанте.
Даже на относительно простую структуру наподобие г)итгитрофенильной (ДНФ) группы на рис. 25.9 можно «посмотреть» многими способами. Будучи соединена с белком. как показано на рисунке, она обычно стимулирует производство сотен разновидностей антител анти.Д! 1Ф, при этом каждая разновидность вырабатывается своим клоном В клеток. Такие реакции называют лоликлональными. В олигиклональньп реакциях активируется небольшое число кло гкгв, а в моноклональньп реакциях активируется только один клон В или Т кчеток. Моноклональные антитела широко используются в качестве инструментария биологии и медицины, но они должны быть произведены ггсобым способом (см.
рис, 8.8), ибо реакции на большинство антнгенов являются поликлоначьными. 2ЗГ.З-;ЛИМфдЦЬПЫНИсвтОЧНйЕООЗОВЫаРЗВЭбРфтЕМНОГОаУЗФсУНптах 2ЭГЗ дель клеточной основы иммунологической ~ф .~ стимуляции специфическим антигеном наи- Рис. 25.11. аяо памяти. После вные лимфоциты делятся и дифференцируютсл. Большинство из них становится эффектор ными клетками, которые выполняют свою функцию и затем обычно умирают, остальные становятся клетками памяти.
Во время последующих встреч с тем же антигеном клетки памяти реагируют с большей готовностью, быстрее и эффективнее, чем это делали наивные лимфоциты: они делятся и дают начало эффекторным клеткам и большему числу клеток памяти. Т-клетки памяти могут развиться также и из эффекторных клеток (не показано). первая встреча с антигоном 25Л.7. Иалйаунологнчесиал толерантность гарантирует НЕПРИНОСНОВЕННОСть кСВОИХ» антИГЕНОВ Как было сказано в главе 24, клетки системы врожденного иммунитета отличают патогены от нормальных молекул хозяина с помощью паттерн-распознающих рецепторов. Система приобретенного иммунитета имеет намного гюлее трудную опознавательную задачу: она должна быть способна специфично реагировать на почти неограниченное число чужеродных макромолекул и в то же время не развивать свой антиген (как и наивные лимфоциты), они дают ' ~ р~ -, начало или: ффекторным клеткам, или еще боль- вторая встреча шему числу клеток памяти (рис.
25. Н). с антигеном Таким образом, первичная реакщгя создает иммунологическую память за счет клональной экспансии, посредством которой деление стимулиро- ':..., ..',, йаа:., ф ванных антигеном наивных лимфоцитов порождает множество клеток памяти, а также за счет того, что такие клетки памяти способны реагировать па тот юзвпмпамяти ! "~~:* ~'Ф~ же антиген более чувствительно, быстро и зффек тивно, чем наивные лимфоциты. Более того, в отли- :; Фт (Ф~ чие от большинства зффекторных клеток, которые умирают в течение дней или недель, клетки памяти могут существовать на протяжении всей жизни жи- )Щф ~ Щ~, нотного, причем лаже в отсутствие своего специфического антигена, и, таким образом, обеспечивают пожизненную иммунологическую память.
Как мы увидим чуть позже, В клетки памяти вырабатывают антитела других классов и с намного более высокой аффинностькт к антигену, чем у выделяемых наивными В клетками. Это главная причина того, что вторичный гуморальный ответ уничтожает патогепы намного эффективнее, чем первичный.
Хотя большинство эффекторных Т и В-клеток умирает после того, как им мунная реакция стихнет, некоторые выживают в виде эффекторных же клеток и помогают обеспечивать долгосрочную защиту против патогена. Например, малая доля плазматических клеток, порожденных в ходе первичной реакции, опосредуемой В-клетками, может в течение многих месяцев жить в костном мозге и продолжать выделять свои специфические антитела в кровоток. :2324:, Часть 5.
Клетки в'кончтгегк«Фте йзс совокупности; ' реакции на большое число молекул, синтезируемых организмом самого хозяина. Как такое возможно? Помогает то, что «свои» молекулы не вызывают реакции врожденного иммунитета, которые необходимы для активации системы приобретенного иммунитета.
Но даже тогда, когда инфекция или повреждение ткани вы вываял реакции врожденного иммунитета, ни одна из подавляющего болыиинства «своих» молекул не вызывает реакцгию приобретенного иммунитета. Так почему же не вьюывает? Во первых, система приобретенного иммунитета «научилась» не реаги)ювать на «свои» антигены. Одним из источников данных, говорящих о таком процессе «обучения», послужили эксггериыетггы ~о трансплантации. Когда ткани одной особи пересаживают другой особи (и эти особи не генетически идентичные близнецы), иммунная система реципиента обычно опознает клетки донора как чужеродные и уничтожает их. (По причинам, которые мы обсудим позже, чужеродные антигены на поверхности клеток донора настолько мощны, что могут стимулировать реак ции приобретенного иммунитета в отсутствие инфекции, ранения или адьюванта.) Однако если клетки из одной линии мышей ввести не взрослой, а новорожденной мыши из другой линии, то некоторые из этих клеток будут жить на протяжении болынег( части жизни животного.рециниента, и после такой процедуры рециниент будет принимать транснлантаты от первоначального донора, хотя и отвергать транс.
нлантаты от «третьих лиц». Очевидно, что ври особых обстоятельствах «чужие» антигены могут побудить иммунную систему стать специфично неотзывчивой к ним. Такая антигенснецифическая неотзывчивость к чужеродным антигенам известна как приобретенния иммунологичесхая толерантггисть (рнс. 25.(2). Рис. 2$.12. Приобретенная иммунологическая толерантность. Коричневый лоскут кожи, наблюдаемый на рисунке, был пересажен от взрослой коричневой мыши ко взрослой белой мыши. Он прожил втечение многих недель только потому, что при рождении белая мышь получила инъекцию клеток костного мозга от коричневой мыши и стала иммунологически толерантной к ним.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
