Т лимфоциты обеспечивают иммунитет
Т-лимфоциты и В-лимфоциты иммунитета. Предварительная обработка Т- и В-лимфоцитовХотя при исследовании под микроскопом большинство лимфоцитов в нормальной лимфоидной ткани выглядят одинаковыми, эти клетки подразделяют на две основные популяции. Одна популяция — Т-лимфоциты — ответственна за формирование активированных лимфоцитов, обеспечивающих клеточно-опосредованный иммунитет. Другая популяция — В-лимфоциты — ответственна за формирование антител, обеспечивающих гуморальный иммунитет. Оба типа лимфоцитов образуются у эмбриона из полипотентных гемопоэтических стволовых клеток, формирующих лимфоциты как один из наиболее важных результатов их дифференцировки. Почти все сформированные лимфоциты в результате заселяют лимфоидную ткань, однако прежде чем это произойдет, они дополнительно дифференцируются или проходят предварительную обработку. Лимфоциты, которые в итоге станут активированными Т-лимфоцитами, сначала мигрируют к тимусу, где подвергаются предварительной обработке. Эти ответственные за клеточно-опо-средованный иммунитет лимфоциты называют Т-лимфоцитами, что подчеркивает роль тимуса. Другая популяция лимфоцитов, В-лимфоциты, предназначенные для формирования антител, проходят предварительную обработку в печени плода в середине периода внутриутробной жизни, а также в костном мозге в конце внутриутробной жизни плода и после рождения. Эта популяция клеток впервые была открыта у птиц, имеющих специальный орган для их предварительной обработки, который называют бурсой Фабриция (фабрициевой сумкой). Ответственные за гуморальный иммунитет лимфоциты называют В-лимфоцитами, что подчеркивает роль бурсы. На рисунке показаны две лимфоцитарные системы для формирования: (1) активированных Т-лимфоцитов; (2) антител.
Предварительная обработка Т- и В-лимфоцитовВсе лимфоциты организма происходят от коммитированных в лимфоцитарном направлении стволовых клеток эмбриона, но эти клетки не могут непосредственно превратиться в активированные Т-лимфоциты или антитела. Прежде чем это станет возможным, клетки должны подвергнуться дальнейшей дифференцировке в соответствующих областях, где они проходят специфическую обработку. Т-лимфоциты проходят предварительную обработку в тимусе (вилочковой железе). После образования в костном мозге Т-лимфоциты сначала мигрируют к вилочковой железе. Здесь они быстро делятся, одновременно становясь чрезвычайно разнообразными, т.е. предназначенными для реакции против разных специфических антигенов. Это значит, что один лимфоцит, обработанный в тимусе, проявляет специфическую реактивность в отношении одного антигена. Следующий лимфоцит специфически реагирует на другой антиген. Это продолжается до тех пор, пока в тимусе не появятся тысячи разных типов лимфоцитов со специфической реактивностью в отношении тысяч разных антигенов. Эти разные типы предварительно обработанных Т-лимфоцитов оставляют тимус и распространяются кровью по всему телу, временно оседая в лимфоидной ткани. Кроме того, благодаря обработке в тимусе любой оставляющий его Т-лимфоцит не реагирует с белками или другими антигенами собственных тканей организма (иначе Т-лимфоциты погубили бы собственное тело человека в течение всего нескольких дней). Тимус выбирает, какие Т-лимфоциты могут его покинуть, сначала смешивая их практически со всеми специфическими аутоантигенами собственных тканей тела. Если Т-лимфоцит реагирует, он разрушается и фагоцитируется, вместо того, чтобы выделяться. Это происходит с основной частью клеток (вплоть до 90%). Таким образом, клетки, выделяющиеся из тимуса, не реагируют против собственных антигенов тела; они реагируют лишь на антигены внешних источников, например бактерий, токсинов или тканей, пересаженных от другого человека. Основная часть предобработки Т-лимфоцитов в тимусе происходит перед рождением ребенка и в течение нескольких месяцев после рождения. Удаление вилочковой железы после этого периода ослабляет (но не исключает) Т-лимфоцитарную иммунную систему. Однако удаление тимуса за несколько месяцев до рождения может нарушить развитие всего клеточно-опосредован-ного иммунитета. Поскольку именно клеточный тип иммунитета в основном отвечает за отторжение трансплантированных органов, например сердца или почек, органы можно пересаживать с меньшей вероятностью отторжения, если у животного в соответствующее время до его рождения удалить тимус. В-лимфоциты проходят предварительную обработку в печени и костном мозге. О деталях предварительной обработки В-лимфоцитов известно гораздо меньше, чем о предобработке Т-лимфоцитов. Известно, что у человека предварительная обработка В-лимфоцитов осуществляется в печени в середине внутриутробного периода развития, а также в костном мозге в конце внутриутробного периода и после рождения. Существуют два важных различия между В- и Т-лимфоцитами. Во-первых, В-лимфоциты активно секретируют реактивные агенты, называемые антителами, в отличие от Т-лимфоцитов, реагирующих с антигеном непосредственно. Антитела — это крупные белковые молекулы, способные соединяться с антигенной субстанцией и разрушать ее. Во-вторых, разнообразие В-лимфоцитов выражено больше, чем у Т-лимфоцитов, т.е. формируются миллионы типов В-лимфоцитарных антител с разными специфическими реактивностями. После предобработки В-лимфоциты, как и Т-лимфоциты, мигрируют к лимфоидной ткани по всему телу, где временно располагаются рядом, но несколько обособленно от областей локализации Т-лимфоцитов. — Также рекомендуем «Роль лимфоцитарных клонов. Происхождение клонов лимфоцитов» Оглавление темы «Клетки иммунитета. Виды иммунитета»: |
Оглавление темы «Селезенка. Лимфатические узлы. Стадии иммунного ответа. Формы иммунного ответа. Воспаление. Механизмы, контролирующие иммунную систему.»: Активация Т- и В-лимфоцитов в иммунном ответе. Активация лимфоцитов. Формы специфического иммунного ответа.Передача сигнала активации от антигенраспознающего рецептора в ядро клетки приводит к активации конкретных генов, ответственных за митотическую активность клеток, контролирующих продукцию клеткой биологически активных молекул, участвующих в антимикробной защите (антитела, цитокины).
В-лимфоцит получает одновременно два сигнала активации: от антигенраспознающего рецептора при его соединении с антигеном и от связывания его поверхностных костимулирующих молекул с соответствующими лигандами на Т-лимфоцитах. После этого В-лимфоцит пролиферирует и потомки его превращаются в зрелые антителопродуцирующие плазматические клетки. Т-лимфоцит в ответ на контакт с антигеном начинает пролиферировать, потомки его приобретают способность продуцировать определенные цитокины или превращаются в зрелые цитотоксические клетки. В зависимости от того, какие дополнительные сигналы активации (цитокины, костимулирующие молекулы) получает Т-лимфоцит в момент контакта с антигеном, его потомки дифференцируются в двух разных направлениях, превращаясь в Т-хелперы, продуцирующие гамма-интерферон (Th1), или в Т-хелперы, продуцирующие интерлейкины-4, -5, -6, -10, -13 (Th2). Количественное преобладание Thl над Th2 является условием развития клеточного (кле-точно-опосредованного) иммунного ответа. В случае преобладания Th2 развивается гуморальный иммунный ответ, проявляющийся продукцией специфических антител (рис. 8.9). — Также рекомендуем «Клеточный иммунный ответ. Гуморальный иммунный ответ. Защитные функции иммуноглобулинов ( антител ).» |
Т-клеточный
имунитет.
Дифференцировка
и функционирование Т-клеток (лимфоцитов).
Клетки иммунной системы включают в себя
лимфоциты, мон/макрофаги, гранулоциты.
Они различаются морфологически,
биохимически и функционально. ОБщее
их свойство- обеспечение иммунитета.
Все они происходят из ПСК. Зрелые
лимфоциты состоят из 2-х больших популяций:
тимусзависимые (Т-лимфоциты),дифференцирующиеся
в тимусе; тимуснезависимые.
(В-лимфоциты), дифференцирующиеся в
бурсе (у человека, возможно, в костном
мозге, АкЛТ).
Среди клеточных элементов иммунной
системы лидерство, как по количественным,
так и по функциональным параметрам
принадлежит Т-лимфоцитам, количество
которых составляет в периферической
крови от 60 до
80%общей
численности лимфоидных клеток. Зрелые
Т-лимфоциты диаметром около
6,5 мкм, ядро плотное, интенсивно
окрашенное, занимает всю клетку,
эксцентрически располагается почти
отсутствующая цитоплазма. Исследование
в сканирующем микроскопе показало, что
Т-лимфоциты имеют почти гладкую
поверхность, lg-рецепторов
на их поверхности в 100-1 000
раз меньше чем на В-лимфоцитах. В-клетки
больших размеров до 8.5
мкм, ядро менее интенсивно окрашено,
не содержит ядрышка, цитоплазма больших
размеров, базофильна. В-лимфоциты имеют
отростчатую поверхность за счет большой
плотности lg-рецепторов.
Функционально Т-лимфоциты определяют
практически полный спектр клеточных
реакций иммунитета, эффекторную функцию,
включая реакции гиперчувствительности
замедленного типа, реакции
противоопухолевого и трансплантационного
иммунитета, принимают участие в регуляции
функциональной активности кроветворных
стволовых клеток, В-лф. Это клетки,
которые осуществляют рецепцию антигена
и запуск иммунного ответа.
Функции Т-лимфоцитов.
1)эффекторной функции Т-лимфоциты
выполняют
2)иммунорегуляторную функцию.
3) взаимодействие с
макрофагами (АПК) —
распознавание антигена и запуск имунного
ответа.
4) продукция цитокинов,
регулирующих не только межсистемные
взаимодействия, но и многие жизненно
важные процессы в организме (например
Т-лимфоциты через продукцию ИЛ-3
воздействуют на самые ранние процессы
гемопоэза ).
Одной из особенностей Т-лимфоцитов
является их гетерогенность.
Среди Т-клеток выделяют:
регуляторы Тх/Тс;
Т-индукторы (Тинд,Тh1,Тh2);
Т-цитотоксические. Т-эффекторы ГЗТ.
Т-дифференцирующие (Т-амплифайеры) и
др.
Т-индукторы — клетки,
сходные по многим характеристикам
(морфологическим, функциональным)
с Т-хелперами, но активирующие другие
типы клеток, в частности Т-супрессоры.
Т-клетки замедленной
гиперчувствительности
— эти клетки
обеспечивают приток макрофагов в
локальные участки, например, на коже,
слизистых, где развивается клеточная
иммунная реакция по типу ГЧЗТ
(туберкулиновая проба и т.д.).
Т-клеточный рецептор для антигена TCR
В отличие от антигенраспознающих
рецепторов В-лимфоциты (молекулы
мембранных 1д) Т-лимфоциты имеют
специфический рецептор для антигена
-TCR. По строению молекулы
TCR оказались близкими молекулам
Ig и МНС.
В состав рецептора TCR
входит:
антигенрасопзнающий рецептор и молекула
CD3 в комплексе с молекулой
ГКГ 1 и II
класса. Молекула CD3,
связанная с TCR, вероятно,
осуществляет передачу сигнала от
TCR к внутриклеточным эффекторным
системам .
Онтогенез
Т-лимфоцитов.
В костном мозге на пре-Т-лимфоцит
появляется самый ранний маркер
Т-лимфоцитов — CD7+(это
рецептор к µ-цепи Fc
фрагмента IgM). Ранние
предшественники мигрируют из костного
мозга через кровоток в тимус под действием
гормонов тимуса, где происходит их
размножение, созревание, образование
зрелых Т-лимфоцитов, оттуда миграция в
кровь, заселение периферических органов
.Только 5-10% пройдет позитивную селекцию,
90-95%- погибнет, а затем только начнется
заселение зон организма.
В тимус пре-Т поступают из сосудов,
расположенных между корковым и мозговым
веществом, где они первоначально
взаимодействуют с дендритными
клетками и макрофагами, а затем после
миграции в субкортикальный слой
-с эпителиальными клетками-«няньками»,
после чего начинается их активная
пролиферация.
Т-лимфоциты не вступившие во взаимодействие
с антигенами называют наивными, а
подвергнувшиеся действию гормонов и
т.д.- армированными.
Периферические
органы иммунной системы
В процессе созревания тимоцитов, их
взаимодействие с эпителиальными
клетками тимуса (клетки-«няньки»)
они учатся распознавать антиген,
экспрессир. антигенраспоэнающий
рецептор — позитивная
селекция {У/о клеток).
«Негативная селекция»-
(95%) — клетки, которые не научились
распознавать антиген, они имеют
рецепторы к аутоантигенам. На
дифференци-ровку (созревание) клеток в
тимусе влияют гуморальные факторы
тимуса и стромы. Гуморальные факторы
тимуса: тимозин, тимопоэтин, тимический
гормональный фактор, тимостимулин,
сывороточный тимический фактор, ИЛ-3.
Стромальные факторы: в медуллярной
зоне тимуса имеются макрофаги,
дендритные клетки тимуса.
Маркеры—
поверхностные структуры (или
внутриклеточные), характеризующие
как отдельные типы лимфоцитов, так и
определенные этапы их развития.
Варианты маркеров:
1) поверхностные антигены,
в т.ч. дифференцировочные, появляющиеся
и исчезающие в зависимости от стадии
развития клетки или сохраняющиес
на всех стадиях клеточного цикла;
2) поверхностные рецепторы
( распознающие структуры), с помощью
которых клетки узнают антиген и
воспринимают другие стимулы, необходимые
для их жизнедеятельности.
Важнейшими маркерами Т-лимфоцитов
служат рецепторы, которые отличаются
по строению, функциональному назначению
и разделены на 3 группы
1)антигенраспознающие рецепторы на Тлф
— (TCP.), на Влф
— рец.Тд
природы; позволяют специфически
распознавать антиген;
2) рецепторы для
иммунологически значимых продуктов
иммунной системы (рец. к Fclg,CI-C9,
лимфокинов цк и др.) —
необходимы для реализации различных
функций иммунной системы;
3) рецепторы для продуктов
неиммунного происхождения (гормонов,
нейропептидов и др.), рецепторы адгезии.
Методы идентификации Т-клеток.
Для выделения Т-лимфоцитов из пула
клеток крови или других тканей используют
различные приемы:
1) РОК
2) МКА
3 ) цитофлюорометрия
4) по рец. к Fc
lg-на Тх-Fc
lgM; -Т на Те-Fc
lgG; -Т
Патология в системе Т-клеточного
иммунитета.
— врожденная недостаточность
Т-лимфоцитов (первичный ИД
— Т-КИН, синдром Ди-Джорджа, синдром
атаксии-телеангиоэктазии и др);
— инфицирование Т-клеток
вирусом ВИЧ, острого лимфолейкоза
взрослых ;
— Т-клеточные
иммунопролиферативные заболевания
(варианты острого лимфолейкоза,
Т-клеточные лимфомы и Др.)-
— врожденные и приобретенные
дефекты Т-клеточного антигенраспоз-нающего
рецепторного комплекса или его отдельных
субъединиц, адгезив-ных молекул,
дефектность механизмов «обучения»
Т-лф в тимусе ( блок
позитивной и/или негативной селекции
тимических лимфоцитов) ;
— нарушение соотношения
регул. Т-лимфоцитов (CD4 и
008), субпопуляций с превышением
функции хелперно-индуцирующих клеток
— аутоиммун-ная и аллергическая
направленность или
супрессорно-ЦТК-иммунодефицит-ная
направленность иммунопатологии;
— приобретенные тимусзависимые
ИДС (удаление тимуса, поражение Т-клеток
физическими, фармакологическими и
другими методами, опухоли, нарушение
питания, инфекции, возрастные изменения
и др.);
— преактивация Т-лимфоцитов
in vivo (факторы
микроорганизмов, ау-тоантитела против
структур Т-клеток, фармакологические
средства и др.) с развитием аутоиммунных
процессов, повышенной продукцией ЦК,
актив, мф — усиление
воспалительных, деструктивных процессов).
3
Типы приобретенного иммунитета. Лимфоциты в приобретенном иммунитете
В организме существуют два разных, но тесно связанных типа приобретенного иммунитета. Один из них основан на развитии антител, представляющих собой глобулиновые молекулы плазмы крови, способные атаковать внедрившиеся в организм агенты. Этот тип иммунитета называют гуморальным иммунитетом, или В-клетонным иммунитетом (поскольку антитела формируются В-лимфоцитами). Второй тип приобретенного иммунитета связан с формированием большого количества активированных Т-лимфоцитов, которые специфически подготавливаются в лимфатических узлах для разрушения особого инородного агента.
Этот тип иммунитета называют клеточно-опосредованным иммунитетом, или Т-клеточным иммунитетом (поскольку активированные лимфоциты являются Т-лимфоцитами). Далее увидим, что и антитела, и активированные лимфоциты формируются в лимфоидных тканях тела. Рассмотрим запуск иммунного процесса антигенами.
Поскольку приобретенный иммунитет развивается только после проникновения внутрь тела чужеродного микроорганизма или токсина, ясно, что должен существовать некий механизм распознавания этого проникновения. Любой токсин или микроорганизм почти всегда содержит в своем составе специфические химические соединения, отличающиеся от всех других соединений. В основном это белки или крупные полисахариды, и именно они стимулируют формирование приобретенного иммунитета. Эти вещества называют антигенами (генераторами антител).
Чтобы быть антигеном, вещество обычно должно иметь большую молекулярную массу (8000 или выше). Более того, антигенность (способность вызывать синтез антител) обычно зависит от наличия на поверхности большой молекулы регулярно повторяющихся молекулярных групп, называемых эпитопами. Этим объясняется, почему белки и крупные полисахариды, которым присущ такой стереохимический признак, почти всегда являются антигенами.
Лимфоциты в приобретенном иммунитете
Приобретенный иммунитет является результатом деятельности лимфоцитов организма. У людей, имеющих дефицит лимфоцитов, обусловленный либо генетическими причинами, либо воздействием радиации или химических веществ, разрушающих лимфоциты, приобретенный иммунитет не развивается. В течение нескольких дней после рождения такой ребенок умирает от скоротечной бактериальной инфекции, если не получает чрезвычайно интенсивного лечения. Следовательно, лимфоциты необходимы для выживания человека.
Особенно много лимфоцитов локализуются в лимфатических узлах, но они также обнаруживаются в специализированных лимфоидных тканях, таких как селезенка, подслизистые области желудочно-кишечного тракта, тимус и костный мозг. Лимфоидная ткань распределяется в организме преимущественно так, чтобы предупредить широкое распространение вторгшихся в организм микроорганизмов или токсинов.
В большинстве случаев вторгшийся агент сначала входит в тканевые жидкости и затем переносится по лимфатическим сосудам к лимфатическому узлу или другой лимфоидной ткани. Например, лимфоидная ткань стенок желудочно-кишечного тракта сразу подвергается воздействию антигенов, внедряющихся из кишечника. Лимфоидная ткань горла и глотки (миндалины и аденоиды) занимает удобную позицию для задержки антигенов, входящих через верхние дыхательные пути. Лимфоидная ткань в лимфатических узлах принимает на себя антигены, проникающие в периферические ткани тела.
И наконец, лимфоидная ткань селезенки, тимуса и костного мозга играет особую роль в улавливании антигенных агентов, которым удалось попасть в циркулирующую кровь.
— Также рекомендуем «Т-лимфоциты и В-лимфоциты иммунитета. Предварительная обработка Т- и В-лимфоцитов»
Оглавление темы «Клетки иммунитета. Виды иммунитета»:
1. Ретикулоэндотелиальная система. Макрофаги в лимфатических узлах
2. Альвеолярные макрофаги в легких. Клетки Купфера печени
3. Эффекты воспаления. Макрофаги и нейтрофилы при воспалении
4. Нейтрофилия. Защитные механизмы воспаления
5. Образование гноя. Эозинофилы и базофилы
6. Лейкопения. Лейкемии и его типы
7. Врожденный иммунитет. Приобретенный или адаптивный иммунитет
8. Типы приобретенного иммунитета. Лимфоциты в приобретенном иммунитете
9. Длительность жизни белых клеток крови. Нейтрофилы и макрофаги
10. Роль лимфоцитарных клонов. Происхождение клонов лимфоцитов