Механизмы врожденного иммунитета цитокины

Механизмы врожденного иммунитета цитокины thumbnail

Цитокины — составная часть молекулярных механизмов как врожденного, так и адаптивного иммунитета.

Это белковые молекулы, которые продуцируются всеми клетками иммунной системы, причем не только гематопоэтического, но и стромального происхождения. Цитокины могут действовать на те же или на другие клетки через высокоаффинные рецепторы, запуская каскады внутриклеточной сигнализации, которые способны приводить к активации или репрессии, запуску дифференцировки или апоптоза и т. д. Цитокины могут действовать дистально и системно (как это делают гормоны, причем цитокины структурно родственны некоторым классам белковых гормонов), но могут действовать местно и даже только на те клетки, которые находятся в непосредственном контакте с клеткой-продуцентом, а также аутокринно. Одни цитокины секретируются, а другие заякорены на мембране клетки-продуцента, и только при определенных условиях могут быть высвобождены.

Мы более подробно рассмотрим цитокины, важные именно для системы врожденного иммунитета, хотя многие цитокины мультифункциональны (плейотропны) и такой упрощенной классификации не подчиняются.

Так, система цитокина ИЛ 1 (в действительности, три лиганда — два разных цитокина: ИЛ-1 альфа и — гораздо более важный — ИЛ-1 бета и «блокирующий» лиганд, называемый антагонистом рецептора, ИЛ-1 РА) вкупе с рецепторами семейства ИЛ-1, а также системы ИЛ-18 и ИЛ — 33, имеют прямое сходство с механизмами передачи сигнала в одной из центральных ветвей врожденного иммунитета — в Toll-подобных рецепторах. Подмножеством важных регуляторных и эффекторных генов, активируемых при врожденном иммунном ответе, оказались гены цитокинов, например провоспалительных (таких, как ФИО, ИЛ-6 или тот же ИЛ-1) или хемотактичсских (таких, как ИЛ-8 или МСР1). После продукции цитокины действуют на те же или другие клетки (аутокринно, паракринно или системно) через высокоаффинные рецепторы.

Напомним общие принципы передачи сигнала от цитокинов через цитокиновые рецепторы. Именно по типу передаваемого сигнала (что прямо связано со структурой внутриклеточной части рецептора) и следует классифицировать многочисленные семейства клеточных рецепторов цитокинов. Повторим, что многие структурные и биохимические парадигмы, лежащие в основе механизмов передачи внутриклеточного сигнала, справедливы и для нецитокиновых рецепторов (например, они справедливы и для рецепторов NK-клеток, рассмотренных выше).

У большинства цитокиновых рецепторов (кроме хемокиновых, об этом — дальше) передача сигнала основана на серии высокоаффинных белок-белковых взаимодействий в цитоплазме с участием адаптерных белков (в некоторых случаях адаптерные белки обладают белок-киназными активностями). В результате конформационных изменений в молекуле рецептора под действием связавшегося цитокина происходит одно из следующих событий:

(а) сближаются цитоплазматические домены рецепторов, которые обычно состоят из 2 или 3 отдельных полипептидных цепей (субъединиц). В результате образуется новая трехмерная молекулярная поверхность (иногда используют термин «молекулярная платформа»), на которую с большим сродством присоединяются специфичные для данного вида сигнализации адаптерные белки. В некоторых случаях адаптерные белки уже предассоциированы с рецептором, но связывание цитокина сближает их так же, как сближает сами субъединицы рецептора, с образованием новых платформ, на которые могут быть рекрутированы адаптерные белки «второй волны» или белок-киназы;

(б) адаптерный белок может иметь киназную активность (обычно — способность фосфорилировать другие белки по тирозину), и после сближения эта активность индуцируется, что приводит с специфическому фосфорилированию цитоплазматических частей рецептора или адаптерных молекул, или того и другого. Наличие заряженной и достаточно крупной фосфатной группы приводит к изменениям молекулярных поверхностей белкового комплекса, у которых появляется сродство к следующему белку сигнального каскада (это может быть адаптерный белок «второй волны», киназа или предшественник транскрипционного фактора).

При изучении сигнализации рецепторов иммунной системы (как клеточно-мембранных, так и цитоплазматических) были открыты белковые модули, которым свойственна гомотипичсская олигомеризация (по принципу «подобное липнет к подобному»), причем такая олигомеризация, во-первых, приводит с образованию новых молекулярных платформ, а, во-вторых, если адаптерный белок имеет 2 таких (но разных!) модуля, он может одним модулем связываться с предсуществующим комплексом, а другим — рекрутировать в комплекс следующие белки сигнального каскада.

Некоторые такие модули (которые получили «звонкие» названия, например упоминавшиеся раньше «домены смерти»), они участвуют как в передаче сигнала для активации транскрипционных факторов, так и в активации каспаз, особого вида протеаз. Последние способны запускать каскады программируемой клеточной смерти, хотя в случае каспазы-1 важным для механизмов врожденного иммунитета событием является расщепление предшественника ИЛ-1 бета, который после секреции через свой рецептор запускает провоспалительный каскад.

Кроме того, одним из относительно недавно понятых общих механизмов внутриклеточной регуляции (это полностью справедливо и для клеток иммунной системы) является регулируемая деградация белков, причем одним из «поцелуев смерти» для белка является присоединение убиквитина (об этом речь шла при рассмотрении сигналов от TLR). В большинстве сигнальных путей имеются белки-регуляторы, которые по умолчанию ингибируют дальнейшую передачу сигнала. Соответственно, их деградация в результате регулируемого убиквитинирования может приводить к активации сигнального каскада.

В других случаях рецепторы могут обходиться без дополнительных адаптерных белков и непосредственно привлекать и связывать киназы (например, JAK-киназы) на своих цитоплазматических доменах. Наконец, существует несколько семейств рецепторов, которые содержат киназные активности (тирозиновую или серин-трсониновую) прямо внутри своих цитоплазматических доменов. Механизмы дальнейшей передачи сигнала у таких рецепторов, как правило, отличаются от приведенной выше парадигмы.

Теперь рассмотрим примеры конкретных семейств рецепторов и особенности их сигналлинга.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 июля 2019;
проверки требуют 3 правки.

Цитокины — небольшие пептидные информационные молекулы.
Цитокины имеют молекулярную массу, не превышающую 30 кD.

Цитокин выделяется на поверхность клетки А и взаимодействует с рецептором находящейся рядом клетки В. Таким образом, от клетки А к клетке В передается сигнал, который запускает в клетке В дальнейшие реакции.

Их основными продуцентами являются лимфоциты.

Кроме лимфоцитов их секретируют макрофаги, гранулоциты, ретикулярные фибробласты, эндотелиальные клетки и другие типы клеток.

Они регулируют межклеточные и межсистемные взаимодействия, определяют выживаемость клеток, стимуляцию или подавление их роста, дифференциацию, функциональную активность и апоптоз, а также обеспечивают согласованность действия иммунной, эндокринной и нервной систем в нормальных условиях и в ответ на патологические воздействия.

Читайте также:  Витамины для иммунитета взрослым

Термин предложен Стэнли Коэном (англ. S. Cohen) в 1974 г.[1]

Цитокины активны в очень малых концентрациях. Их биологический эффект на клетки реализуется через взаимодействие со специфическим рецептором, локализованным на клеточной цитоплазматической мембране. Образование и секреция цитокинов происходит кратковременно и строго регулируется.

Все цитокины, а их в настоящее время известно более 30, по структурным особенностям и биологическому действию делятся на несколько самостоятельных групп. Группировка цитокинов по механизму действия позволяет разделить цитокины на следующие группы:

  • провоспалительные, обеспечивающие мобилизацию воспалительного ответа (интерлейкины 1,2,6,8, ФНОα, интерферон γ);
  • противовоспалительные, ограничивающие развитие воспаления (интерлейкины 4,10, TGFβ);
  • регуляторы клеточного и гуморального иммунитета — (естественного или специфического), обладающие собственными эффекторными функциями (противовирусными, цитотоксическими).

Спектры биологических активностей цитокинов в значительной степени перекрываются: один и тот же процесс может стимулироваться в клетке более чем одним цитокином. Во многих случаях в действиях цитокинов наблюдается синергизм. Цитокины — антигеннеспецифические факторы, поэтому специфическая диагностика инфекционных, аутоиммунных и аллергических заболеваний с помощью определения уровня цитокинов невозможна. Но определение их концентрации в крови даёт информацию о функциональной активности различных типов иммунокомпетентных клеток; о тяжести воспалительного процесса, его переходе на системный уровень и о прогнозе заболевания.

Цитокины регулируют активность гормональной оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники:[2] например, Интерлейкин 1, воздействуя на гипоталамус, усиливает синтез кортиколиберина, что, в свою очередь, повышает выработку АКТГ.

См. также[править | править код]

  • Фактор некроза опухоли (ФНО, англ. TNF)
  • Остеопонтин

Примечания[править | править код]

Ссылки[править | править код]

  • Научно-практический журнал «Цитокины и Воспаление»
  • Цитокины — причина парадонтита (недоступная ссылка)
  • Все о цитокинах — Иммунинфо

Передача сигнала в клетке: Цитокины

По семействам
Интерлейкины
Тип I
Надсемейство IL-1
  • IL1A/IL1F1
  • IL1B/IL1F2
  • 1Ra/IL1F3
  • IL1F5
  • IL1F6
  • IL1F7
  • IL1F8
  • IL1F9
  • IL1F10
  • 33/IL1F11
  • 18/IL1G
Надсемейство IL-6/gp130
  • 6
  • 11
  • 27
  • 30
  • 31
    • +non IL Oncostatin M, Leukemia inhibitory factor, Ciliary neurotrophic factor, Cardiotrophin 1
Общие γ-цепи
  • 2/15
  • 3
  • 4
  • 7
  • 9
  • 13
  • 21
Надсемейство IL-12
  • 12
  • 23
  • 27
  • 35
Надсемейство IL-17
  • 17/25
    • A
Другие
  • 5
  • 14
  • 16
  • 32
  • 34
Тип II
Надсемейство IL-10
  • 10
  • 19
  • 20
  • 22
  • 24
  • 26
Интерферон
I

alpha (Pegylated 2a, Pegylated 2b), beta (1a, 1b)

II

Gamma

III
  • IL-28
  • IL-29
Хемокины
CCL
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
CXCL
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
CX3CL

1

XCL
  • 1
  • 2
Факторы некроза опухоли
Основные

Фактор некроза опухоли

Надсемейство лигандов TNF
  • 4-1BB
  • B-cell activating factor
  • FAS ligand
  • Лимфотоксин
  • OX40L
  • RANKL
  • TRAIL
Кластер дифференцировки
  • CD70
  • CD153
  • CD154
Другие/неклассифицированные

EDA

Другие
  • Факторы роста
  • Гемопоэз (Фактор стволовых клеток, Фактор колониестимулирующий)
  • Остеопонтин
По клеткам
  • Монокины
  • Лимфокины
По функциям
  • Провоспалительные цитокины

    • IL-1, TNF-alpha
  • Th1

    • интерферон и лимфотоксины
  • Th2

    • Интерлейкин 4, Интерлейкин 5, Интерлейкин 6, Интерлейкин 10, Интерлейкин 13

Источник

Врождённый
иммунитет — наиболее ранний защитный
механизм как в эволюционном плане (он
существует практически у всех
многоклеточных), так и по времени ответа,
развивающегося в первые часы и дни после
проникновения чужеродного материала
во внутреннюю среду, т.е. задолго до
развития адаптивной иммунной реакции.
Значительную часть патогенов инактивируют
именно врождённые механизмы иммунитета,
не доводя процесс до развития иммунного
ответа с участием лимфоцитов. И только
если механизмы врождённого иммунитета
не справляются с проникающими в организм
патогенами, в «игру» включаются лимфоциты.
При этом адаптивный иммунный ответ
невозможен без вовлечения механизмов
врождённого иммунитета. Кроме того,
врождённый иммунитет играет главную
роль в удалении апоптотических и
некротических клеток и реконструировании
повреждённых органов. В механизмах
врождённой защиты организма важнейшую
роль играют первичные рецепторы для
патогенов, система комплемента, фагоцитоз,
эндогенные пептиды-антибиотики и факторы
защиты от вирусов — интерфероны. Функции
врождённого иммунитета схематично
представлены на рис. 3-1.

Рецепторы распознавания «чужого»

На
поверхности микроорганизмов
присутствуют повторяющиеся
молекулярные углеводные и липидные
структуры,
которые
в подавляющем большинстве случаев
отсутствуют на клетках организма
хозяина. Особые рецепторы, распознающие
этот «узор» на поверхности патогена, —
PRR (Pattern
Recognition Receptors 
–РRP-рецептор)
— позволяют клеткам врождённого иммунитета
обнаруживать микробные клетки. В
зависимости от локализации выделяют
растворимые и мембранные формы PRR.

• Циркулирующие
(растворимые) рецепторы 
для
патогенов — белки сыворотки крови,
синтезируемые печенью: липополисахаридсвязывающий
белок (LBP — Lipopolysaccharide
Binding Protein), 
компонент
системы комплемента C1q и белки острой
фазы MBL и С-реактивный белок (СРБ). Они
непосредственно связывают микробные
продукты в жидких средах организма и
обеспечивают возможность их поглощения
фагоцитами, т.е. являются опсонинами.
Кроме того, некоторые из них активируют
систему комплемента.

Механизмы врожденного иммунитета цитокины

Рис.
3-1. 
Функции
врождённого иммунитета. Обозначения:
PAMP (PathogenAssociated
Molecular Patterns) 

молекулярные структуры микроорганизмов,
HSP (Heat
Shock Proteins) 

белки теплового шока, TLR (Toll-Like
Receptors), 
NLR (NOD-Like
Receptors), 
RLR (RIG-Like
Receptors) 

клеточные рецепторы

 СРБ, связывая
фосфорилхолин клеточных стенок ряда
бактерий и одноклеточных грибов,
опсонизирует их и активирует систему
комплемента по классическому пути.

 MBL принадлежит
к семейству коллектинов. Имея сродство
к остаткам маннозы, экспонированным на
поверхности многих микробных клеток,
MBL запускает лектиновый путь активации
комплемента.

 Белки
сурфактанта лёгких 
— SP-A и SP-D принадлежат
к тому же молекулярному семейству
коллектинов, что и MBL. Они, вероятно,
имеют значение в опсонизации (связывании
антител с клеточной стенкой микроорганизма)
лёгочного патогена — одноклеточного
грибка Pneumocystis
carinii.

• Мембранные
рецепторы. 
Эти
рецепторы расположены как на наружных,
так и на внутренних мембранных структурах
клеток.

 TLR (Toll-Like
Receptor 

Toll-подобный рецептор; т.е. сходный с
Toll-рецептором дрозофилы). Одни из них
непосредственно связывают продукты
патогенов (рецепторы для маннозы
макрофагов, TLR дендритных и других
клеток), другие работают совместно с
иными рецепторами: например, CD14 молекула
на макрофагах связывает комплексы
бактериального липополисахарида (ЛПС)
с LBP, а TLR-4 вступает во взаимодействие с
CD14 и передаёт соответствующий сигнал
внутрь клетки. Всего у млекопитающих
описано 13 различных вариантов TLR (у
человека пока только 10).

Читайте также:  Какие продукты полезны для повышения иммунитета

• Цитоплазматические
рецепторы:

 NOD-рецепторы (NOD1
и NOD2) находятся в цитозоле и состоят из
трёх доменов: N-концевого CARD-домена,
центрального NOD-домена (NOD — Nucleotide
Oligomerization Domain 

домен олигомеризации нуклеотидов) и
C-концевого LRR-домена. Различие между
этими рецепторами заключается в
количестве CARD-доменов. Рецепторы NOD1 и
NOD2 распознают мурамилпептиды — вещества,
образующиеся после ферментативного
гидролиза пептидогликана, входящего в
состав клеточной стенки всех бактерий.
NOD1 распознаёт мурамилпептиды с концевой
мезодиаминопимелиновой кислотой
(meso-DAP), которые образуются только из
пептидогликана грамотрицательных
бактерий. NOD2 распознаёт мурамилдипептиды
(мурамилдипептид и гликозилированный
мурамилдипептид) с концевым D-изоглутамином
или D-глутаминовой кислотой, являющиеся
результатом гидролиза пептидогликана
как грамположительных, так и
грамотрицательных бактерий. Кроме того,
NOD2 имеет сродство к мурамилпептидам с
концевым L-лизином, которые есть только
у грамположительных бактерий.

 RIG-подобныерецепторы (RLR, RIG-Like
Receptors): 
RIG-I (Retinoic
acid-Inducible Gene I
),
MDA5 (Melanoma
Differentiation-associated Antigen 
5)
и
LGP2 (Laboratory
of Genetics and Physiology 
2).

Все
три рецептора, кодируемые этими генами,
имеют сходную химическую структуру и
локализуются в цитозоле. Рецепторы
RIG-I и MDA5 распознают вирусную РНК. Роль
белка LGP2 пока неясна; возможно, он
выполняет роль хеликазы, связываясь с
двуцепочечной вирусной РНК, модифицирует
её, что облегчает последующее распознавание
с помощью RIG-I. RIG-I распознаёт односпиральную
РНК с 5-трифосфатом, а также относительно
короткие (<2000 пар оснований) двуспиральные
РНК. MDA5 различает длинные (>2000 пар
оснований) двуспиральные РНК. Таких
структур в цитоплазме эукариотической
клетки нет. Вклад RIG-I и MDA5 в распознавание
конкретных вирусов зависит от того,
образуют ли данные микроорганизмы
соответствующие формы РНК.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Источник

ИММУНИТЕ́Т жи­вот­ных и че­ло­ве­ка (от лат. immunitas – ос­во­бо­ж­де­ние, из­бав­ле­ние), спо­соб­ность ор­га­низ­ма под­дер­жи­вать свою це­ло­ст­ность и био­ло­ги­че­скую ин­ди­ви­ду­аль­ность пу­тём рас­по­зна­ва­ния и уда­ле­ния чу­же­род­ных ве­ществ и кле­ток. Уче­ние об И. ро­ди­лось из не­об­хо­ди­мо­сти пре­одо­леть ин­фекц. бо­лез­ни, эпи­де­мии ко­то­рых (чу­ма, хо­ле­ра, ос­па и др.) до кон. 19 в. уно­си­ли боль­шое чис­ло жиз­ней лю­дей. В свя­зи с этим под тер­ми­ном «И.» дол­гое вре­мя по­ни­ма­ли не­вос­при­им­чи­вость ор­га­низ­ма к ин­фекц. за­бо­ле­ва­ни­ям. Даль­ней­шие ис­сле­до­ва­ния по­ка­за­ли, что И. – это так­же ус­той­чи­вость ор­га­низ­ма к пе­ре­са­жи­вае­мым ор­га­нам и тка­ням, к из­ме­нив­шим­ся собств. клет­кам, вклю­чая ра­ко­вые, а так­же к чу­же­род­ным ве­ще­ст­вам жи­вот­но­го и рас­тит. про­ис­хо­ж­де­ния. В под­дер­жа­нии И. уча­ст­ву­ют за­щит­ные ме­ха­низ­мы вро­ж­дён­но­го (не­спе­ци­фи­че­ско­го) и при­об­ре­тён­но­го (спе­ци­фи­че­ско­го, или адап­тив­но­го) им­му­ни­те­та.

Формы врождённого и приобретённого иммунитета и их взаимосвязь

Врож­дён­ный И. при­сущ всем мно­го­кле­точ­ным жи­вот­ным, осу­ще­ст­в­ля­ет­ся спе­циа­ли­зир. клет­ка­ми, раз­ви­ваю­щи­ми­ся вне за­ви­си­мо­сти от по­сту­п­ле­ния в ор­га­низм чу­же­род­ных и по­тен­ци­аль­но опас­ных аген­тов; его не­спе­ци­фич. за­щит­ные ме­ха­низ­мы реа­ли­зу­ют­ся по­сле крат­ко­вре­мен­ной ак­ти­ва­ции спе­циа­ли­зир. кле­ток. При­об­ре­тён­ный И. ха­рак­те­рен для хря­ще­вых и ко­ст­ных рыб, зем­но­вод­ных, пре­смы­каю­щих­ся, птиц и мле­ко­пи­таю­щих, его ос­но­вой яв­ля­ет­ся им­мун­ный от­вет – цепь ре­ак­ций им­мун­ной сис­те­мы, ко­то­рая вклю­ча­ет­ся чу­же­род­ны­ми аген­та­ми (ан­ти­ге­на­ми) и при­во­дит к фор­ми­ро­ва­нию кле­ток и мо­ле­кул, уда­ляю­щих эти аген­ты или про­дук­ты их раз­ру­ше­ния из ор­га­низ­ма. В от­ли­чие от вро­ж­дён­но­го И., ре­ак­ции ко­то­ро­го уни­вер­саль­ны в от­но­ше­нии разл. чу­же­род­ных аген­тов, им­мун­ный от­вет при­об­ре­тён­но­го И. спе­ци­фи­чен (на­прав­лен про­тив аген­тов, вклю­чив­ших этот им­мун­ный от­вет). Обе фор­мы И. тес­но взаи­мо­свя­за­ны: им­мун­ный от­вет раз­ви­ва­ет­ся лишь при ус­ло­вии пред­ва­рит. ак­ти­ва­ции вро­ж­дён­но­го И., а про­дук­ты при­об­ре­тён­но­го И. по­вы­ша­ют эф­фек­тив­ность вро­ж­дён­но­го И. Ре­ак­ции И. осу­ще­ст­в­ля­ют­ся спец. клет­ка­ми – им­му­но­ци­та­ми. У выс­ших жи­вот­ных, напр., это лей­ко­ци­ты, ко­то­рые со­зре­ва­ют в кро­ве­твор­ных ор­га­нах и не­ко­то­рое вре­мя цир­ку­ли­ру­ют в кро­ви, а за­тем за­се­ля­ют тка­ни. Ре­ак­ции вро­ж­дён­но­го И. обес­пе­чи­ва­ют мие­ло­ид­ные клет­ки (ней­тро­филь­ные и эо­зи­но­филь­ные гра­ну­ло­ци­ты, мо­но­ци­ты и их тка­не­вые фор­мы – мак­ро­фа­ги, ден­д­рит­ные и туч­ные клет­ки) и час­тич­но – лим­фо­ид­ные ден­д­рит­ные клет­ки. Ре­ак­ции при­об­ре­тён­но­го И. реа­ли­зу­ют­ся Т- и В-лим­фо­ци­та­ми.

Процесс распознавания чужеродных агентов в организме: рецепторы врождённого и приобретённого иммунитета

Рас­по­зна­ва­ние чу­же­род­ных мо­ле­кул в ор­га­низ­ме осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с по­мо­щью спец. бел­ко­вых ре­цеп­то­ров. Ре­цеп­то­ры вро­ж­дён­но­го И. име­ют срод­ст­во к не­боль­шо­му чис­лу мо­ле­кул, ха­рак­тер­ных для бо­лез­не­твор­ных мик­ро­ор­га­низ­мов (па­то­ге­нов), но от­сут­ст­вую­щих в ор­га­низ­ме дан­но­го ви­да. Та­кие мо­ле­ку­лы (бак­те­ри­аль­ные ли­по­по­ли­са­ха­ри­ды, гли­ко­ли­пи­ды, пеп­ти­дог­ли­ка­ны, нук­леи­но­вые ки­сло­ты бак­те­рий и ви­ру­сов и др.) на­зы­ва­ют мо­ле­ку­ляр­ны­ми «об­раз­ами», свя­зан­ны­ми с па­то­ге­на­ми (PAMP – от pa­thogen-associated molecular patterns); они сиг­на­ли­зи­ру­ют о по­тен­ци­аль­ной опас­но­сти со сто­ро­ны па­то­ге­нов. Рас­по­зна­ва­ние РАМР осу­ще­ст­в­ля­ют неск. ти­пов ре­цеп­то­ров (т. н. Toll- и NOD-ре­цеп­то­ры, лек­ти­но­вые ре­цеп­то­ры), ко­то­рые пред­став­ле­ны не­боль­шим чис­лом ва­ри­ан­тов (ок. 10) и рас­по­ла­га­ют­ся на по­верх­но­сти или внут­ри кле­ток сис­те­мы вро­ж­дён­но­го И.; та­кое рас­по­зна­ва­ние на­дёж­но, по­сколь­ку де­тер­ми­ни­ру­ет­ся ге­на­ми за­ро­ды­ше­вой ли­нии. Свя­зы­ва­ние РАМР с ре­цеп­то­ра­ми при­во­дит к ак­ти­ва­ции кле­ток сис­те­мы вро­ж­дён­но­го им­му­ни­те­та.

Гл. осо­бен­ность рас­по­зна­ва­ния ре­цеп­то­ров в рам­ках при­об­ре­тён­но­го И. со­сто­ит в том, что ка­ж­дый ре­цеп­тор рас­по­зна­ёт кон­крет­ную чу­же­род­ную мо­ле­ку­лу, на­зы­вае­мую ан­ти­ге­ном, точ­нее фраг­мент ан­ти­ге­на – его эпи­топ, или ан­ти­ген­ную де­тер­ми­нан­ту. При этом раз­ные лим­фо­ци­ты не­сут на сво­ей по­верх­но­сти ре­цеп­то­ры к раз­ным эпи­то­пам. Т. о., ка­ж­дая клет­ка спо­соб­на рас­по­знать толь­ко один эпи­топ (или груп­пу струк­тур­но сход­ных эпи­то­пов) и лишь по­пу­ля­ция лим­фо­ци­тов в це­лом спо­соб­на обес­пе­чить рас­по­зна­ва­ние все­го раз­но­об­ра­зия чу­же­род­ных мо­ле­кул, для че­го тре­бу­ет­ся 105–107 ва­ри­ан­тов ре­цеп­то­ров. В ге­но­ме жи­вот­ных со­дер­жит­ся неск. со­тен ва­ри­ан­тов ге­нов, ко­ди­рую­щих ан­ти­ген­рас­по­знаю­щие ре­цеп­то­ры лим­фо­ци­тов. Их ва­риа­бель­ность силь­но воз­рас­та­ет при диф­фе­рен­ци­ров­ке лим­фо­ци­тов в про­цес­се пе­ре­строй­ки со­от­вет­ст­вую­щих ге­нов. По­след­няя про­ис­хо­дит в ка­ж­дой клет­ке ав­то­ном­но, в ре­зуль­та­те че­го ка­ж­дый лим­фо­цит и его по­том­ст­во (клон) рас­по­ла­га­ют ин­ди­ви­ду­аль­ным по спе­ци­фич­но­сти ре­цеп­то­ром. Су­ще­ст­ву­ет три ти­па ан­ти­ген­рас­по­знаю­щих ре­цеп­то­ров – два ва­ри­ан­та (бел­ко­вые ди­ме­ры αβ и γδ , род­ст­вен­ные им­му­ног­ло­бу­ли­нам) в суб­по­пу­ля­ци­ях Т-лим­фо­ци­тов и один (мем­бран­ный им­му­ног­ло­бу­лин) в по­пу­ля­ции В-лим­фо­ци­тов. Ре­цеп­то­ры В-лим­фо­ци­тов рас­по­зна­ют эпи­то­пы на­тив­ных мо­ле­кул ан­ти­ге­на, а Т-лим­фо­ци­тов – эпи­то­пы, пред­ва­ри­тель­но вы­ще­п­лен­ные из це­лой мо­ле­ку­лы и вклю­чён­ные в со­став мо­ле­ку­лы глав­но­го ком­плек­са гис­то­сов­ме­сти­мо­сти. Та­кую об­ра­бот­ку ан­ти­ге­на осу­ще­ст­в­ля­ют ан­ти­ген­пред­став­ляю­щие клет­ки. Для ак­ти­ва­ции Т-лим­фо­ци­тов при этом тре­бу­ет­ся до­пол­нит. сти­му­ля­ция (кос­ти­му­ля­ция) с по­мо­щью мо­ле­кул, об­ра­зую­щих­ся при ак­ти­ва­ции вро­ж­дён­но­го И. В от­сут­ст­вии кос­ти­му­ля­ции фор­ми­ру­ет­ся анер­гия (не­от­ве­чае­мость) Т-лим­фо­ци­тов. При сти­му­ля­ции В-лим­фо­ци­тов ис­точ­ни­ком кос­ти­му­ли­рую­щих сиг­на­лов слу­жит Т-лим­фо­цит (в ча­ст­но­сти, Т-хел­пер, или клет­ка-по­мощ­ник). Ак­ти­ва­ция лим­фо­ци­тов – ус­ло­вие их по­сле­дую­щей про­ли­фе­ра­ции (для обес­пе­че­ния ко­ли­че­ст­ва кле­ток, дос­та­точ­но­го для осу­ще­ст­в­ле­ния за­щи­ты) и диф­фе­рен­ци­ров­ки в эф­фек­тор­ные (ис­пол­ни­тель­ные) клет­ки, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют ре­ак­ции при­об­ре­тён­но­го им­му­ни­те­та.

Читайте также:  Овес для укрепления иммунитета

Механизмы удаления чужеродных агентов из организма при врождённом и приобретённом иммунитете

Уда­ле­ние чу­же­род­ных аген­тов из ор­га­низ­ма осу­ще­ст­в­ля­ет­ся с ис­поль­зо­ва­ни­ем ком­плек­са ме­ха­низ­мов, бо́льшая часть ко­то­рых фор­ми­ру­ет­ся в рам­ках вро­ж­дён­но­го И. Эф­фек­то­рные ме­ха­низ­мы И. раз­де­ля­ют на кле­точ­ные и гу­мо­раль­ные. Кле­точ­ные ме­ха­низ­мы вро­ж­дён­но­го И. при­во­дят к ци­то­ли­зу (раз­ру­ше­нию кле­ток). Из трёх ва­ри­ан­тов по­след­не­го (внут­ри­кле­точ­ный, вне­кле­точ­ный и кон­такт­ный) наи­бо­лее эф­фек­ти­вен внут­ри­кле­точ­ный ци­то­лиз, реа­ли­зуе­мый в про­цес­се фа­го­ци­то­за: чу­же­род­ная клет­ка за­хва­ты­ва­ет­ся фа­го­ци­та­ми (ней­тро­фи­ла­ми, мак­ро­фа­га­ми и др. клет­ка­ми) и, ока­зав­шись внут­ри фа­го­ли­зо­со­мы, сна­ча­ла уби­ва­ет­ся ак­тив­ны­ми фор­ма­ми ки­сло­ро­да, ок­си­дом азо­та и бак­те­ри­цид­ны­ми пеп­ти­да­ми, а за­тем рас­ще­п­ля­ет­ся фер­мен­та­ми. Вне­кле­точ­но­му ци­то­ли­зу бак­те­ри­цид­ны­ми фак­то­ра­ми, сек­ре­ти­руе­мы­ми лей­ко­ци­та­ми (в т. ч. эо­зи­но­фи­ла­ми), под­вер­га­ют­ся, напр., клет­ки мно­го­кле­точ­ных па­ра­зи­тов, кон­такт­но­му ци­то­ли­зу – ин­фи­ци­ро­ван­ные ви­ру­сом или опу­хо­ле­вые клет­ки с по­мо­щью т. н. NK-кле­ток (от англ. natural killer – ес­те­ст­вен­ный ис­тре­би­тель). В зо­не кон­так­та по­след­них с клет­ка­ми-ми­ше­ня­ми фор­ми­ру­ет­ся мик­ро­по­лость, в ко­то­рую NK-клет­ка сек­ре­ти­ру­ет ве­ще­ст­ва, од­ни из ко­то­рых фор­ми­ру­ют по­ры в мем­бра­не клет­ки-ми­ше­ни, а дру­гие, про­ник­нув че­рез эти по­ры, вклю­ча­ют про­цесс апоп­то­за – ак­тив­ной фор­мы ги­бе­ли клет­ки. Гу­мо­раль­ны­ми фак­то­ра­ми вро­ж­дён­но­го И., спо­соб­ст­вую­щи­ми уда­ле­нию чу­же­род­ных аген­тов, яв­ля­ют­ся бак­те­ри­цид­ные пеп­ти­ды (де­фен­зи­ны, ка­те­ли­ци­ди­ны), бел­ки ост­рой фа­зы вос­па­ле­ния, ком­по­нен­ты сис­те­мы ком­пле­мен­та, ци­то­ки­ны. Ак­ти­ви­руе­мые ком­по­нен­ты ком­пле­мен­та вы­зы­ва­ют оп­со­ни­за­цию – об­лег­че­ние фа­го­ци­то­за мик­ро­ор­га­низ­мов или их ли­зис в ре­зуль­та­те фор­ми­ро­ва­ния по­ры в мем­бра­не. Бел­ки ост­рой фа­зы (в т. ч. С-ре­ак­тив­ный бе­лок) оп­со­ни­зи­ру­ют чу­же­род­ные клет­ки и ак­ти­ви­ру­ют ком­пле­мент. Ци­то­ки­ны обес­пе­чи­ва­ют фор­ми­ро­ва­ние вос­па­лит. ре­ак­ции, в рам­ках ко­то­рой реа­ли­зу­ет­ся вро­ж­дён­ный И.; от­но­ся­щие­ся к ним ин­тер­фе­ро­ны ока­зы­ва­ют про­ти­во­ви­рус­ное и про­ти­во­опу­хо­ле­вое дей­ст­вие.

Осн. эф­фек­тор­ны­ми фак­то­ра­ми при­об­ре­тён­но­го И. слу­жат ци­то­ток­сические Т-лим­фо­ци­ты, ци­то­ки­ны, сек­ре­ти­руе­мые Т-хел­пе­ра­ми, и ан­ти­те­ла. Ци­то­ток­си­че­ские Т-лим­фо­ци­ты об­ра­зу­ют­ся в про­цес­се кле­точ­но­го им­мун­но­го от­ве­та. Они реа­ли­зу­ют своё дей­ст­вие с по­мо­щью ме­ха­низ­ма кон­такт­но­го ци­то­ли­за или апоп­то­за кле­ток-ми­ше­ней. Ми­ше­нью ци­то­ток­сических Т-лим­фо­ци­тов яв­ля­ют­ся лишь те клет­ки, ко­то­рые экс­прес­си­ру­ют ан­ти­ген­ные эпи­то­пы, рас­по­зна­вае­мые Т-лим­фо­ци­та­ми, т. е. их дей­ст­вие бо­лее при­цель­но, чем дей­ст­вие ес­теств. кил­ле­ров. Уча­стие Т-хел­пе­ров в реа­ли­за­ции эф­фек­тор­ной фа­зы им­мун­но­го от­ве­та свя­за­но с сек­ре­ци­ей ци­то­ки­нов, пре­ж­де все­го ин­тер­фе­ро­на. При его дей­ст­вии на мак­ро­фа­ги (осо­бен­но в со­че­та­нии с фак­то­ром нек­ро­за опу­хо­ли) рез­ко по­вы­ша­ет­ся бак­те­ри­цид­ная ак­тив­ность по­след­них и раз­ру­ша­ют­ся да­же те па­то­ге­ны (ми­ко­бак­те­рии, про­стей­шие), ко­то­рые не мо­гут быть уби­ты без уча­стия ци­то­ки­нов. Т. о., гу­мо­раль­ные про­дук­ты Т-хел­пе­ров уси­ли­ва­ют внут­ри­кле­точ­ный ци­то­лиз, осу­ще­ст­в­ляе­мый в рам­ках вро­ж­дён­но­го И. Ан­ти­те­ла, сек­ре­ти­руе­мые плаз­ма­тич. клет­ка­ми, ко­то­рые диф­фе­рен­ци­ру­ют­ся из В-лим­фо­ци­тов, пред­став­ля­ют со­бой рас­тво­ри­мую фор­му их ан­ти­ген­рас­по­знаю­щих ре­цеп­то­ров. Об­ла­дая спо­соб­но­стью свя­зы­вать­ся с ан­ти­ге­на­ми как в рас­тво­ри­мой, так и в мем­бра­но­свя­зан­ной фор­мах, они мо­гут бло­ки­ро­вать ан­ти­ге­ны и не­су­щие их па­то­ге­ны. Ре­зуль­та­том бло­ка­ды мо­жет быть ут­ра­та мик­роб­ны­ми клет­ка­ми под­виж­но­сти, спо­соб­но­сти к ад­ге­зии, пре­дот­вра­ще­ние ин­фи­ци­ро­ва­ния кле­ток ви­ру­са­ми. При свя­зы­ва­нии ток­си­нов или фер­мен­тов ан­ти­те­ла ней­тра­ли­зу­ют их ак­тив­ность. Од­на­ко бо́льшая часть эф­фек­тов ан­ти­тел обу­слов­ле­на при­вле­че­ни­ем эф­фек­тор­ных кле­ток и мо­ле­кул. При взаи­мо­дей­ст­вии с ан­ти­ге­ном (см. Ан­ти­ген – ан­ти­те­ло ре­ак­ция) де­ма­ски­ру­ют­ся уча­ст­ки мо­ле­ку­лы ан­ти­те­ла, рас­по­зна­вае­мые ком­по­нен­та­ми ком­пле­мен­та (C1q) и Fc-ре­цеп­то­ра­ми эф­фек­тор­ных кле­ток – фа­го­ци­тов и ес­теств. кил­ле­ров. Свя­зы­ва­ние C1q при­во­дит к ак­ти­ва­ции ком­пле­мен­та с оп­со­ни­за­ци­ей и/или ли­зи­сом чу­же­род­ной клет­ки. Свя­зы­ва­ние с Fc-ре­цеп­то­ром мак­ро­фа­га или ино­го фа­го­ци­та об­лег­ча­ет фа­го­ци­тоз (оп­со­ни­за­цию). Рас­по­зна­ва­ние ан­ти­тел, фик­си­ро­ван­ных на клет­ках-ми­ше­нях, Fc-ре­цеп­то­ра­ми ес­теств. кил­ле­ров об­лег­ча­ет осу­ще­ст­в­ле­ние кон­такт­но­го ци­то­ли­за. Т. о., бóльшая часть про­яв­ле­ний эф­фек­тор­ной ак­тив­но­сти ан­ти­тел, как и кле­точ­ных фак­то­ров при­об­ре­тён­но­го И., со­сто­ит в по­вы­ше­нии эф­фек­тив­но­сти ре­ак­ций вро­ж­дён­но­го И. и при­да­нии им спе­ци­фич­но­сти в от­но­ше­нии кон­крет­ных ан­ти­ге­нов.

В хо­де им­мун­но­го от­ве­та фор­ми­ру­ет­ся им­му­но­ло­ги­че­ская па­мять, не свой­ст­вен­ная вро­ж­дён­но­му И. Её суб­стра­том слу­жат Т- и В-лим­фо­ци­ты им­му­но­ло­гич. па­мя­ти, ко­то­рые диф­фе­рен­ци­ру­ют­ся при пер­вич­ном им­мун­ном от­ве­те, не при­ни­мая в нём уча­стия, и за­тем дли­тель­но со­хра­ня­ют­ся в ор­га­низ­ме. Ре­ак­ция этих кле­ток на ан­ти­ген при его по­втор­ном по­сту­п­ле­нии (вто­рич­ный им­мун­ный от­вет) осу­ще­ст­в­ля­ет­ся бо­лее бы­ст­ро и эф­фек­тив­но, чем ре­ак­ция лим­фо­ци­тов при пер­вом кон­так­те с ан­ти­ге­ном. На этом ос­но­ва­но соз­да­ние ис­кус­ст­вен­но­го И. к воз­бу­ди­те­лям за­бо­ле­ва­ний пу­тём вак­ци­на­ции: ос­лаб­лен­ный, уби­тый па­то­ген или вы­де­лен­ные из не­го ан­ти­ге­ны вы­зы­ва­ют фор­ми­ро­ва­ние кле­ток па­мя­ти без раз­ви­тия ин­фекц. про­цес­са, что по­вы­ша­ет эф­фек­тив­ность им­мун­ной за­щи­ты при по­сту­п­ле­нии в ор­га­низм ак­тив­но­го па­то­ге­на, не­су­ще­го те же ан­ти­ген­ные мо­ле­ку­лы. Ана­ло­гич­ные под­хо­ды ис­поль­зу­ют для соз­да­ния И. к опу­хо­ле­вым клет­кам с по­мо­щью он­ко­вак­цин.

Патология иммунитета

мо­жет быть обу­слов­ле­на его ос­лаб­ле­ни­ем (им­му­но­де­фи­ци­ты) или из­вра­щён­ным про­яв­ле­ни­ем (ау­то­им­му­ни­тет, ал­лер­гия). Им­му­но­де­фи­ци­ты мо­гут про­яв­лять­ся как са­мо­сто­ят. за­бо­ле­ва­ния, обу­слов­лен­ные де­фек­том ге­нов (пер­вич­ные им­му­но­де­фи­ци­ты), или как син­дро­мы, со­пут­ст­вую­щие др. за­бо­ле­ва­ни­ям или дей­ст­вию по­вре­ж­даю­щих фак­то­ров (вто­рич­ные им­му­но­де­фи­ци­ты). Ау­то­им­мун­ные бо­лез­ни яв­ля­ют­ся след­ст­ви­ем раз­ви­тия им­мун­но­го от­ве­та на собств. ан­ти­ге­ны ор­га­низ­ма. Ос­но­вой ал­лер­гии слу­жит не­аде­к­ват­но уси­лен­ная ре­ак­ция И. на оп­ре­де­лён­ные ан­ти­ге­ны (ал­лер­ге­ны); её при­чи­ной яв­ля­ет­ся вы­брос ак­тив­ных суб­стан­ций из туч­ных кле­ток при взаи­мо­дей­ст­вии ал­лер­ге­на с IgE-ан­ти­те­ла­ми, фик­си­ро­ван­ны­ми на по­верх­но­сти этих кле­ток. К па­то­ло­гии И. мо­гут быть от­не­се­ны так­же им­му­но­ло­гич. ос­лож­не­ния бе­ре­мен­но­сти (ре­ак­ция на ан­ти­ге­ны пло­да). Осо­бое ме­сто за­ни­ма­ет ре­ак­ция ор­га­низ­ма на транс­план­та­ты чу­же­род­ных тка­ней, а так­же ре­ак­ция им­му­но­ци­тов, со­дер­жа­щих­ся в транс­план­та­те, на ан­ти­ге­ны ор­га­низ­ма (ре­ак­ция транс­план­тат-про­тив-хо­зяи­на). Не­об­хо­ди­мость пре­ду­пре­ж­де­ния и ле­че­ния из­вра­щён­ных про­яв­ле­ний И. по­ро­ди­ла за­да­чу ос­лаб­ле­ния И. пу­тём «ин­ги­би­рую­щей» вак­ци­на­ции (ал­лер­го­вак­ци­ны, вак­ци­ны про­тив ау­то­им­му­ни­те­та), что до­пол­ни­ло тра­диц. спо­со­бы уси­ле­ния И. про­тив воз­дей­ст­вия па­то­ген­ных фак­то­ров (см. Им­му­ни­за­ция). По­ис­ки пу­тей на­прав­лен­ной им­му­но­кор­рек­ции в зна­чит. сте­пе­ни оп­ре­де­ля­ют при­клад­ную зна­чи­мость изу­че­ния И. и обу­слов­ли­ва­ют об­ществ. ин­те­рес к им­му­но­ло­гич. про­бле­мам. Нау­ка об им­му­ни­те­те на­зы­ва­ет­ся им­му­но­ло­ги­ей. См. так­же Им­му­но­па­то­ло­гия.

Источник