94429 (682065), страница 3
Текст из файла (страница 3)
У птиц найдены бв- и гд-ФкС в комплексе с коре-цепторными молекулами CD3, CD4 и CD8. В настоящее время появляются данные о наличии некоторых из этих рецепторов или составляющих их цепей у рыб и амфибий. Например, гены из тимоцитов и спленоцитов мексиканского аксолотля обнаруживают значительную гомологию с генами в-цепей ТкР пгиц и млекопитающих. На поверхности тимоцитов и лимфоидных клеток опухоли тимуса у Xenopus присутствует белок 55 кДа, сходный по аминокислотной последовательности с д-цепью ТкР. С помощью полученных в настоящее время моноклональных антител анти-Xenopus обнаруживаются маркеры, возможно соответствующие CD5 и CD8. У радужной форели недавно выявлены генные сегменты, кодирующие в-цепи ТкР, однако получить монокло-нальные антитела, специфичные по отношению к Т-клеткам рыб, пока не удалось. У хрящевых рыб найдены четыре различных типа генов Т-клеточных рецепторов. Клеточная и молекулярная основа реакции СКЛ, наблюдающейся у ми-ксин, пока не расшифрована.
Важнейшее значение для иммунных реакций у пойкилотермных животных имеет температура. У сома низкая температура тормозит пролиферацию Т- клеток. Эти эффекты обусловлены низким содержанием некоторых ненасыщенных жирных кислот в Т-клетках рыб и связанной с этим текучестью мембран. Поэтому корм с высоким содержанием соответствующих жирных кислот может способствовать лучшей адаптации рыб к низкой температуре. Олеиновая кислота снимает также наблюдаемую при низких температурах супрессию реакций Т-клеток млекопитающих in vitro.
Эволюция В-клеток и иммуноглобулинов
Тяжелые и легкие цепи иммуноглобулинов имеются у различных позвоночных
Обнаруженные у миксин белки, ранее считавшиеся антителами, в настоящее время идентифицированы как белки комплемента СЗ—С5. Пока у круглоротых не удалось выявить молекул, принадлежащих к суперсемейству иммуноглобулинов.
Все челюстноротые позвоночные вырабатывают антитела к широкому кругу антигенов. Однако антитела, вырабатываемые пойкилотермными позвоночными, характеризуются низкой аффинностью и слабой иммунологической памятью по сравнению с антителами у гомойотермных позвоночных. Структура антител эволюционно консервативна; у всех животных эти белки состоят из мультидоменных тяжелых и легких полипептидных иммуноглобулиновых цепей, которые могут экспрессироваться на поверхности
В-клеток, играя роль рецепторов, или секретиро-ваться активированными В-клетками в кровь.
У всех челюстноротых позвоночных присутст^ вует полимерный IgM, а у рыб антитела принадлежат в основном к этому классу. Каждая тяжелая м-цепь состоит из четырех констант-* ных и одного вариабельного доменов; тяжелые и легкие цепи связаны дисульфидными мостиками. Семейство м-цепей обнаруживает в филоге-, незе значительное разнообразие; например, между м-цепями сома и мыши имеется лишь 24% гомология по аминокислотной последовательности.
У некоторых хрящевых рыб, таких как скаты и' акулы, обнаружены низкомолекулярные антитела без м-цепей, но эволюционная связь IgR с другими изотипами З-цепей остается неясной. У амфибий, рептилий и птиц имеется состоящий из четырех константных доменов изо-тип тяжелых цепей, получивший обозначение [gY. Предположительно он является предшественником IgG и IgE млекопитающих, с которыми имеет структурное и функциональное сходство. У аксолотля IgY может быть и секреторным иммуноглобулином, так как в кишечнике он связан с молекулами, сходными с секреторными. Интересно, что несмотря на отсутствие у рыб IgE, костистые рыбы демонстрируют реакции гиперчувствительности I типа; возможно, у них имеются связанные с тканями гомоцитотропные антитела. У Xenopus изотип IgX, продукция которого в отличие от IgY является тимус-независимой, может быть эквивалентом секреторного IgA млекопитающих, поскольку этот изотип присутствует в основном в кишечнике. Изотип IgA, возможно, впервые появляется у птиц.
Для многих пойкилотермных характерно и разнообразие легких цепей. Два антигенно различных типа легких цепей, один из которых сходен с к-цепью, обнаружены у Xenopus и два — у сома, черепахи и аллигатора. У акул имеются как к-, так и л-цепи; это свидетельствует, что дивергенция предковых легких цепей произошла до этапа хрящевых рыб.
Усатая акула-нянька, как недавно установлено, обладает ранее неизвестной молекулой им-муноглобулинового суперсемейства, которая, возможно, эволюционно предшествовала появлению иммуноглобулинов и ТкР. Эта молекула состоит из одного вариабельного и пяти константных доменов и присутствует в сыворотке в виде димера. Кодирует НАР генный локус, который подвергается перестройке и соматическому мутированию. В настоящее время у хрящевых рыб выявлен новый класс химерных антител; это позволяет усомниться в том, что первичным изотипом lg является IgM.
У низших позвоночных обнаружены четыре типа организации генов иммуноглобулинов
Активные исследования локуса иммуноглобули-новых генов у пойкилотермных позвоночных с помощью технологии рекомбинантной ДНК позволили в последние годы обнаружить четыре типа его организации.
Амфибии и костистые рыбы У этих животных ло-кус IgH организован по тому же типу, что и у млекопитающих. У Xenopus, например, имеется 80—100 сегментов Vh, 15 — Dh и 9 — Jh. Обнаружены как структурные области, так и области, определяющие комплемен-тарность. Константные области каждой цепи у Xenopus кодируются четырьмя экзонами Сн. Легкие цепи кодируются двумя разными хромосомами, каждая с сегментами Vl, Jl и Cl. У костистых рыб гены легких цепей иммуноглобулинов обнаруживают «мультикластерную» организацию, типичным примером которой служит их организация у акул.
В процессе созревания В-клеток у Xenopus, как и у млекопитающих, происходят множественные перестройки иммуноглобулиновых генов: существует и аллельное исключение, приводящее к появлению моноспецифичных В-лим-фоцитов. У Xenopus найдены активированные ре-комбиназой гены, но разнообразие антител при этом весьма незначительно; у взрослых особей имеется всего примерно 5-105 различных молекул антител. Ограниченное созревание аффинности после активации В-клеток у Xenopus, по-видимому, не связано с отсутствием соматического мутирования иммуноглобулиновых генов. Скорее это можно связать с неэффективной селекцией мутантов из-за отсутствия в лимфоид-ных органах холоднокровных соответствующих центров размножения. Лимфоузлы с центрами размножения найдены лишь у птиц и млекопитающих. Хотя у головастиков Xenopus имеются те же три изотипа lg, какие присутствуют у зрелых особей, репертуар антител у тех и других различен. На репертуар lg у зрелых особей влияют генные перестройки, происходящие при новой волне созревания В-клеток после метаморфоза. Третья гипервариабельная область у зрелых особей приобретает дополнительное разнообразие вследствие случайного добавления Н-концевых остатков, тогда как у головастиков этого не происходит.
Возникновение разнообразия антител у птиц В данном случае оно связано с иным типом организации иммуноглобулиновых генов и происходит в характерном только для птиц месте — в расположенной у клоаки фабрициевой сумке. В локусе легких цепей у курицы имеется один V-ген, который вначале перестраивается и соединяется с одним комплексом J—С. Ло-кус IgH содержит также область множественных
D-генов. Перестройка происходит в течение лишь ограниченного периода раннего развития, когда стволовые клетки колонизируют фабрици-еву сумку; в отличие от этого у мыши и человека перестройка иммуноглобулиновых генов в пре-„ В-клетках происходит в течение всей жизни организма. Затем сегменты перестроенных иммуноглобулиновых генов заме-») щаются у курицы нуклеотидными последовательностями из псевдогенов, примыкающих к един-i ственному V-гену. Генные конверсии происходят с высокой частотой в течение всего срока пролиферации В-клеток в сумке.
Третий тип организации генных покусов 1д обнаружен у хрящевых рыб В этом случае тяжелая и легкие цепи иммуноглобулинов! кодируются многочисленными мелкими отдельными кластерами, включающими все V-, J- и С-гены. Каждый кластер иммуноглобулиновых генов по последовательности ДНК отличается от других. Эти последовательности имеют гаметную конфигурацию. Антитела акул обладают, по-видимому, чрезвычайно разнообразным репертуаром связывающих специфичностей, но, поскольку разнообразие закодировано в гаметной ДНК, а не обусловлено соматическими механизмами, между особями различия в иммуноглобулинах отсутствуют. Таким образом, формирование разнообразия иммуноглобулинов за счет перестройки соматических генов характерно не для всех позвоночных. У хрящевых рыб присутствует большое количество врожденных антител против разнообразных антигенов; эти антитела аналогичны полиспецифичным IgM-антителам млекопитающих, которые в онтогенезе секретируются В-клетками CD5+. Неизвестно, может ли имеющаяся у акул кластерная организация субъединиц иммуноглобулиновых генов обусловливать клональную рестрикцию В-клеток. Однако уровень специфических антител у них может возрастать и без общего повышения содержания lg в сыворотке, что указывает на существование кло-нальной селекции.
Предварительные данные говорят о том, что у целокантов — эволюционных «реликтов», найденных в живом состоянии в Индийском океане, может присутствовать новый локус IgH.
Клетки системы врожденного иммунитета
У большинства позвоночных присутствуют нормальные клетки-киллеры
У млекопитающих З К представлены популяцией больших гранулярных лимфоцитов, отличающихся от Т- и В-клеток. В отличие от Тц они способны спонтанно лизировать трансформированные клетки, не экспрессирующие антигены МНС. НК-подобные лимфоидные клетки обнаружены и у некоторых низших позвоночных, включая птиц, рептилий, амфибий и костистых рыб. Более того, неспецифические цитотоксические клетки недавно выявлены даже у протохордовых; они оказались способными уничтожать опухолевые клетки млекопитающих. Установлено, что макрофаги как хрящевых, так и костных рыб обладают спонтанной цитотоксичностью, и доказано существование у акул антителозависимых клеточных цито-токсических реакций.
Моноклональные антитела против НК-по-добных клеток сома модулируют цитотоксиче-ское действие З К рыб и человека в отношении линий трансформированных клеток человека. Это свидетельствует об эволюционной консервативности соответствующих рецепторов к антигенам. У курицы обнаружены клетки, цитотокси-ческий эффект которых не рестриктирован по МНС; возможно, они представляют собой З К. Эти клетки сходны с НК млекопитающих тем, что содержат в цитоплазме CD3. не имеют на поверхности комплекса ТкР—CD3 и часто экспрес-сируют CD8. Такие особенности указывают на близкое родство НК- и Т-клеток. Однако и у млекопитающих и у птиц НК имеют внетимусное происхождение.
Фагоцитарная активность у рыб
Проблема устойчивости рыб к болезням имеет особое значение для рыбного хозяйства. В связи с этим подробно изучаются факторы, способные усиливать фагоцитарную активность у рыб. Для их поиска важна разработка методов длительного культивирования лейкоцитов рыб, например сома и карпа, in vitro. Повышения активности фагоцитов рыб по отношению к бактериальным антигенам можно легко добиться путем введения убитых клеток патогенных микробов и их продуктов. Для повышения связанного с фагоцитами иммунитета у рыб применяются и в-глюканы; они оказались хорошими адъювантами для вакцин, хотя механизм их действия еще не выяснен. Ци-токины, например продуцируемый Т-клетками рыб «гамма-интерферон» и ФНОа человека, си-нергично усиливают дыхательную активность макрофагов радужной форели, приводя к продукции токсичных для бактерий метаболитов кислорода. Активацию макрофагов рыб может блокировать ФЦСв млекопитающих. У рыб обнаружены хемокин-подобные факторы, способные влиять на подвижность макрофагов. Поскольку при искусственном разведении рыб может возникать проблема иммуносупрессии, вызванной стрессом, представляет интерес недавно описанная способность иммуноактивного пептида FK-565 блокировать такую супрессию.
В различных воспалительных процессах у млекопитающих, как правило, принимают участие лейкотриены и другие липидные медиаторы. К настоящему времени установлено, что эйкозанои-ды синтезируются и у рыб и выполняют у них важную функцию в воспалительных реакциях. Например, лейкотриен В4 усиливает миграцию лейкоцитов радужной форели; эйкозаноиды влияют и на пролиферацию Т-клеток этих рыб. На синтез эйкозаноидов у рыб может влиять содержание липидов в корме, и важно оптимально подбирать его при разработке методик вакцинации; этот вопрос активно изучается в настоящее время.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
