Підручник - БІОЛОГІЧНА ХІМІЯ - Губський Ю.І. - 2000

Розділ VI. БІОХІМІЯ ФІЗІОЛОГІЧНИХ ФУНКЦІЙ ТА СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ ТКАНИН

ГЛАВА 30. БІОХІМІЯ ІМУННИХ ПРОЦЕСІВ

Імунна система — анатомо-функціональна система організму вищих тварин та людини, що виконує захисні функції щодо підтримання внутрішнього антигенного гомеостазу. Антигени — це високомолекулярні сполуки, які є генетично чужорідними для даного організму і викликають специфічну імунну реакцію, спрямовану на їх відторгнення та елімінацію. Антигенні властивості мають переважно біомакромолекули — білки, нуклеїнові кислоти, деякі полісахариди та, в ряді випадків, синтетичні полімери. Імунна система за допомогою клітинних та гуморальних механізмів забезпечує розпізнавання, зв’язування та руйнацію антигенів як інфекційного, так і неінфекційного походження.

30.1. КЛІТИННА І БІОХІМІЧНА ОРГАНІЗАЦІЯ ІМУННОЇ СИСТЕМИ

Морфологічним синонімом імунної системи є лімфоїдна система. Вона складається з вилочкової залози (тимуса), селезінки, лімфатичних вузлів, лімфатичних фолікулів, лімфоцитів кісткового мозку та крові; загальна кількість лімфоїдних клітин в організмі складає близько 10¹² (Р.В. Петров, 1987). Крім лімфоцитів, у реакціях імунітету беруть участь численні білки та пептиди, що є ефекторами імунних процесів, — імуноглобуліни, компоненти системи комплементу, гормони та медіатори імунітету.

Попередником лімфоцитів є ембріональні стовбурові клітини кісткового мозку, що утворюються на ранніх етапах внутрішньоутробного розвитку. Розрізняють такі основні класи лімфоцитів:

1. Т-лімфоцити, що є основними ефекторами клітинного імунітету. Біохімічною основою реакцій клітинного імунітету є цитотоксична дія відносно чужорідних клітин, що здійснюється за допомогою лізосомальних гідролаз Т-лімфоцитів. Крім того, Т-лімфоцити беруть участь у комплексі складних реакцій регуляції функціональної активності В-лімфоцитів.

Серед Т-лімфоцитів виділяють декілька типів (субпопуляцій):

а) Т-кілери (Т_к), або Т-ефектори (Т_е) — лімфоцити-»вбивці», що зумовлюють процеси клітинного імунітету. Т-лімфоцити руйнують чужорідні клітини-мішені (клітини мікроорганізмів, трансплантатів) або клітини власного організму, що внаслідок змін генотипу придбали властивості антигенів і викликають відповідну реакцію відторгнення: клітини злоякісних пухлин та клітини з патологічними мутаціями;

б) Т-хелпери (Т_х), або Т-помічники — клітини, допоміжні для В-лімфоцитів. Вони індукують проліферацію, трансформацію В-лімфоцитів та їх диференціювання до плазматичних клітин, що є продуцентами антитіл — імуноглобулінів;

в) Т-супресори (Т_c) — лімфоцити, що пригнічують розвиток реакцій гуморального та клітинного імунітету, сприяючи формуванню стану імунологічної толерантності.

2. В-лімфоцити, що є ефекторами гуморального імунітету, попередниками антитілоутворюючих плазматичних клітин, — основних продуцентів антитіл (імуноглобулінів). Рецепторами для антигенів на поверхні В-лімфоцитів є специфічні поверхневі імуноглобуліни. Взаємодія цих поверхневих рецепторів з антигеном супроводжується диференціацією В-лімфоцитів у плазматичні клітини та генними транслокаціями (див. главу 25), що призводять до формування ділянок ДНК, відповідальних за транскрипцію відповідних антитіл.

3. Нульові лімфоцити — клітини, що відрізняються від Т- і В-лімфоцитів; до них належать цитотоксичні клітини та певна частина лімфоцитів-кілерів, так званих «натуральних кілерів» (NK-клітин).

Розглянута система імунного захисту, що складається з лімфоцитів різних класів, є специфічною відносно хімічної природи антигенів і формується протягом взаємодії організму з чужорідними макромолекулами, тобто в процесі «імунологічного навчання». Розрізняють також уроджену систему неспецифічного імунітету, або систему неспецифічних факторів захисту організму, яка зумовлює однотипні клітинні та біохімічні реакції на будь-які чужорідні антигени. До неспецифічних факторів захисту належать фагоцити (макрофаги тканин, нейтрофіли та моноцити крові), система комплементу і численні білки крові: білки «гострої фази» запалення, ті, що мають бактерицидні властивості, виступають у ролі інгібіторів бактеріальних протеїназ (лізоцим, пропердин, α₂-макроглобулін, α₁-інгібітор протеїназ тощо), беруть участь у реалізації реакцій фагоцитозу.