Клеточные и молекулярные механизмы иммунитета
Клеточный иммунитет: активация Т-лимфоцитов и элиминация внутриклеточных микробов. Наивные Т-лимфоциты активируются антигеном и костимуляторами в периферических лимфоидных органах, пролиферируют и дифференцируются в эффекторные клетки, которые мигрируют в любой участок организма, где присутствует антиген.
Одной из наиболее ранних реакций хелперных Т-клеток CD4+ является секреция цитокина IL-2 и экспрессия его высокоаффинных рецепторов. IL-2 представляет собой фактор роста, который действует на эти Т-лимфоциты и стимулирует их пролиферацию, приводя к повышению числа антиген-специфических лимфоцитов.
Функции хелперных Т-клеток опосредованы комбинированным действием лиганда CD40 (CD40L) и цитокинов. После распознавания антигенов, презентированных макрофагами или В-лимфоцитами, хелперные Т-клетки CD4+ экспрессируют CD40L, взаимодействующий с CD40 на макрофагах или В-клетках и активирующий их.
Некоторые из потомков размножившихся Т-клеток дифференцируются в эффекторные клетки, секретирующие различные наборы цитокинов и тем самым выполняющие различные функции. Лучше всего исследованы субпопуляции Тh1-клеток и Тh2-клеток — дифференцированных хелперных Т-клеток CD4+. Тh1 -клетки секретируют цитокин IFN-y, сильный активатор макрофагов.
Сочетание процессов активации, опосредованных CD40 и IFN-y, приводит к индукции микробицидных веществ в макрофагах, разрушающих поглощенные ими микробы. Тh2-клетки образуют IL-4, который стимулирует дифференцировку В-клеток в секретирующие IgE плазматические клетки, и IL-5, активирующий эозинофилы.
Эозинофилы и тучные клетки связываются с покрытыми IgE патогенами (например, с паразитическими гельминтами) и элиминируют паразитов. Третья субпопуляция Т-клеток CD4+, открытая недавно, получила название «субпопуляция Тh17-клеток», поскольку эти клетки продуцируют цитокин IL-17. Эти клетки характеризуются выраженной способностью мобилизовать нейтрофилы и моноциты и тем самым играют главную роль в некоторых воспалительных заболеваниях.
Также клетки осуществляют защиту от некоторых инфекций, вызываемых бактериями и грибами, при которых существенное значение имеет нейтрофильное воспаление. Образование и функции этих субпопуляций Т-клеток подробнее будут рассмотрены при обсуждении реакции гиперчувствительности.
Активированные лимфоциты CD8+ дифференцируются в цитотоксические Т-лимфоциты, которые уничтожают клетки, содержащие микробы. Разрушая инфицированные клетки, цитотоксические Т-лимфоциты устраняют резервуар инфекции.
Клеточно-опосредованный иммунитет.
Дендритные клетки (ДК) захватывают микробные антигены в эпителии и тканях и транспортируют их в лимфоузлы.
В течение этого процесса ДК созревают и экспрессируют на высоком уровне молекулы МНС и костимуляторы.
Наивные Т-клетки распознают ассоциированные с МНС пептидные антигены, презентированные ДК.
Т-клетки активируются, пролиферируют и дифференцируются в эффекторные Т-клетки и Т-клетки памяти, мигрирующие в очаг инфекции и выполняющие разнообразные функции.
Эффекторные Т-клетки CD4+ субпопуляции ТН1 распознают антигены микробов, поглощенных фагоцитами, активируют их и индуцируют воспаление.
Цитотоксические Т-лимфоциты CD8+ убивают инфицированные клетки, содержащие микробы в цитоплазме.
На рисунке не показаны Тh2-клетки, имеющие особое значение в защите от гельминтов. Некоторые активированные Т-клетки дифференцируются в долгоживущие Т-клетки памяти.
Тh — хелперные Т-клетки; АПК — антиген-презентирующая клетка.
Субпопуляции хелперных Т-клеток (Тн).
В ответ на стимуляцию (осуществляемую главным образом цитокинами) во время распознавания антигена наивные Т-клетки CD4+ могут дифференцироваться в популяции эффекторных клеток, продуцирующих различные наборы цитокинов и выполняющих разные функции.
На рисунке в суммарном виде представлены основные иммунные реакции, вызываемые каждой субпопуляцией, и их роль в защите организма и при иммунологических заболеваниях.
IFN — интерферон; Ig — иммуноглобулин; IL — интерлейкин; TGF — трансформирующий фактор роста; АПК — антигенпрезентирующая клетка.
— Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей «Механизмы гуморального иммунитета»
Оглавление темы «Реакции иммунного ответа»:
- Цитокины иммунной системы
- Механизм презентации и распознавания антигенов лимфоцитами
- Механизмы клеточного иммунитета
- Механизмы гуморального иммунитета
- Механизмы затухания иммунного ответа и иммунологической памяти
- Механизмы и типы реакций гиперчувствительности
- Механизмы гиперчувствительности немедленного типа (I типа)
- Примеры гиперчувствительности I типа (немедленного)
- Механизмы гиперчувствительности опосредованной антителами (II типа)
- Механизмы гиперчувствительности опосредованной иммунными комплексами (III типа)