ИММУНОЛОГИЯ - Ройт А. - Мир 2000

Глава 1. Общие сведения об иммунной системе

КЛЕТКИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

В иммунном ответе участвует целый ряд клеток и выделяемых ими растворимых продуктов. Центральная роль всегда принадлежит лейкоцитам, однако другие клетки (например, тканевые) также вносят свой вклад, посылая сигналы лимфоцитам и отвечая на цитокины, выделяемые Т-клетками и макрофагами. На рис. 1.4 перечислены основные клетки и молекулы, принимающие участие в иммунологических реакциях организма.

Рис. 1.4. Основные компоненты иммунной системы с указанием клеточного происхождения растворимых медиаторов иммунного ответа. Компоненты комплемента синтезируются преимущественно клетками печени и в некотором количестве мононуклеарными фагоцитами.

Каждый тип клеток образует и выделяет строго определенный набор цитокинов или медиаторов воспаления. Кроме того, существует два типа дендритных (разветвленных) клеток, которые имеют важное значение в презентации антигенов лимфоцитам.

Фагоциты поглощают антигены и патогенные микроорганизмы и разрушают их

Мононуклеарные фагоциты. Наиболее важная группа способных к фагоцитозу и долгоживущих клеток — популяции мононуклеарных фагоцитов. Эти клетки, происходящие из стволовых клеток костного мозга, несут функцию захвата частиц, в том числе инфекционных агентов, с их поглощением и разрушением. Дня выполнения этой функции фагоциты стратегически располагаются в тех тканях организма, где возможно попадание таких частиц. Например, клетки Купфера выстилают кровеносные синусоидальные капилляры печени, а синовиальными А-клетками выстланы полости суставов (рис. 1.5). Мононуклеарные фагоциты, циркулирующие с кровью, называются моноцитами. Из крови они мигрируют в ткани, где превращаются в тканевые макрофаги, способные весьма эффективно презентировать антигены Т-лимфоцитам. Однако наиболее важны для презентации антигена покоящимся Т-клеткам интердигитатные дендритные клетки (см. гл. 2).

Рис. 1.5. Содержащиеся во многих органах фагоцитарные клетки происходят из моноцитов крови, производимых костным мозгом. Моноциты покидают кровеносное русло и в тканях становятся макрофагами. Местные фагоцитарные клетки различных тканей, ранее относимые к ретикулоэндотелиапьной системе, тоже представляют собой, по-видимому, клетки моноцитарного ряда.

Полиморфноядерные нейтрофилы. Вторая значительная группа фагоцитирующих клеток - это полиморфноядерные нейтрофильные гранулоциты, часто называемые просто нейтрофилами или ПМН (от англ. PMN — polymorphonuclear neutrophils). Нейтрофилы составляют большинство среди лейкоцитов крови и происходят от тех же ранних клеток-предшественников, что моноциты и макрофаги. Подобно моноцитам нейтрофилы мигрируют в ткани, отвечая на определенные стимулы, но в отличие от моноцитов относятся к короткоживущим клеткам, которые, поглотив чужеродный материал, разрушают его и затем погибают.

Лимфоциты представлены двумя большими популяциями - В-клетками и Т-клетками, которые ответственны за специфическое распознавание антигенов

Специфическое иммунологическое распознавание патогенных организмов - это всецело функция лимфоцитов, поэтому именно они инициируют реакции приобретенного иммунитета. Все лимфоциты происходят из стволовых клеток костного мозга, но Т-лимфоциты затем развиваются в тимусе, тогда как В-лимфоииты продолжают свое развитие в красном костном мозге (у взрослых особей млекопитающих).

В-клетки. Каждая В-клетка генетически запрограммирована на синтез поверхностного рецептора, специфичного к одному определенному антигену. Встретив и распознав этот антиген, В-клетки размножаются и дифференцируются в плазматические клетки, которые образуют и выделяют в растворимой форме большие количества таких рецепторных молекул, называемых антителами. Антитела представляют собой крупные гликопротеины и содержатся в крови и тканевой жидкости. Благодаря своей идентичности исходным рецепторным молекулам они взаимодействуют с тем антигеном, который первоначально активировал В-клетки.

Т-клетки. Имеется несколько субпопуляций Т-клеток с различными функциями. Одни взаимодействуют с В-клетками, помогая им размножаться, созревать и образовывать антитела. Другие взаимодействуют с мононуклеарными фагоцитами, способствуя разрушению локализованных в них микроорганизмов. Обе эти субпопуляции Т-клеток названы хелперными Т-клеткам и (Тх). Третья субпопуляция Т-клеток осуществляет разрушение клеток организма, зараженных вирусами или иными внутриклеточно размножающимися патогенными микробами. Этот тип активности Т-клеток назван цитотоксичностью, а сами клетки соответственно цитотоксическими Т-лимфоцитами (Тц). Как правило, распознавание антигена Т-клетками происходит только при том условии, что он презентирован на поверхности других клеток в ассоциации (комплексе) с молекулами МНС. В распознавании участвует специфичный к антигену Т-клеточный рецептор (ТкР), функционально и структурно сходный с той поверхностной молекулой Ig, которая у В-клеток служит антигенсвязываюшим рецептором. Свои функции воздействия на другие клетки Т-лимфоциты осуществляют путем выделения растворимых белков — цитокинов, которые передают сигналы другим клеткам, или путем прямых межклеточных контактов. Основные функции лимфоцитов представлены на рис. 1.6.

Рис. 1.6. В-клетки образуют антитела, а Т-хеллерные (Тх) клетки - цитокины, регулирующие иммунный ответ, В стимуляции Тх для синтеза цитокинов участвуют клетки, презентирующие антиген (АПК) и выполняющие ту же функцию В-клетки, Активированные макрофаги приобретают способность уничтожать поглощенные ими микробы. Цитотоксические Т-лимфоциты (Тц) и большие зернистые (гранулярные) лимфоциты (БГЯ) могут распознавать и уничтожать клетки-мишени самого организма.

Цитотоксические клетки распознают и уничтожают инфицированные клетки организма

Цитотоксичностью, направленной на другие клетки организма, обладает ряд клеток иммунной системы. Наиболее важны из них, вероятно, Тц-клетки.

Большие зернистые (гранулярные) лимфоциты (БГЛ). Эта популяция лимфоцитов, как и Т-клетки, способна распознавать те изменения клеточной поверхности, которые возникают при злокачественном перерождении или вирусной инфекции. Большие гранулярные лимфоциты поражают такие клетки-мишени, но кроме того, они в отличие от цитотоксических Т-лимфоцитов весьма аффективно распознают клетки, поверхность которых лишена вовсе или утратила частично свои молекулы МНС. Прежде цитотоксическое действие БГЛ рассматривали как активность нормальных киллерных (НК) клеток. Макрофаги и БГЛ распознают и уничтожают также некоторые клетки-мишени (или патогенные микроорганизмы), если поверхность последних покрыта связавшимися с ней специфическими антителами.

Эозинофильные полиморфноядерные гранулоциты, или эозинофилы. Специализированная популяция лейкоцитов, способных поражать крупные внеклеточные паразитические организмы, например шистосомы.

Все типы цитотоксических клеток поражают свои мишени, выделяя вблизи них содержимое внутриклеточных гранул и другие, не запасаемые в гранулах молекулы.

Вспомогательные клетки регулируют воспаление

Ряд других клеток иммунной системы участвует в воспалительной реакции, основная цель которой — привлечение лейкоцитов и растворимых медиаторов иммунитета к очагу инфекции (см. ниже).

Базофильные сегментоядерные гранулоциты и тучные клетки. Эти клетки заполнены гранулами, в которых содержатся различные медиаторы, вызывающие при высвобождении воспаление в окружающей ткани. Выделение медиаторов происходит при активации базофилов и тучных клеток. Эти клетки могут также синтезировать и выделять ряд медиаторов, регулирующих иммунный ответ. Тучные клетки располагаются во всех тканях вблизи кровеносных сосудов и воздействуют посредством некоторых своих медиаторов на клетки сосудистой стенки. Базофилы сходны по функциям с тучными клетками, но в отличие от них циркулируют с кровью.

Кровяные пластинки (тромбоциты). Эти клетки, активированные в процессе свертывания крови или под действием комплексов антиген-антитело, также выделяют медиаторы воспаления.