Razvoj celic T v timusu se pojavi pod neposrednim vplivom in kot posledica neposrednih stikov timocitov s stromalnimi epitelnimi celicami, celicami bolničarjev, timusnimi makrofagi, pa tudi pod vplivom timusnih hormonov (α 1 -, β 1 - , β 4 -timozin, timopoetin, timusni humoralni faktor (m.m. 3220), timostimulin (m.m. 12000).Pod vplivom timusnih hormonov potekajo procesi proliferacije in diferenciacije timocitov.V timusu T celice med svojim razvojem pridobijo sposobnost prepoznavanja antigena v kontekstu molekul MHC in toleranco do lastnih tkivnih antigenov Morfogeneza T-limfocitov v timusu je prikazana na sliki.

Najzgodnejša T-celica, ki se pojavi v timusu, je protimocit, ki nastane v organu iz pred-T-limfocita, ki je sem priselil iz kostni mozeg. Protimociti naseljujejo kortikalno cono timusa. Za te celice je značilna prisotnost v njihovi citoplazmi terminalne nukleotidil transferaze (TdT) (DNA polimeraze), ki zagotavlja vgradnjo dodatnih nukleotidov v segmente DNA, ki kodirajo variabilne regije T-celičnega receptorja. Zoreči kortikalni timociti najprej izražajo marker CD-1, specifičen samo za kortikalne timocite, nato pa konstantni marker zrelih celic T CD2. Nadalje, ko dozorevajo, timociti izražajo marker, specifičen za vnetne/pomožne celice – CD4 in marker, specifičen za citotoksične celice – CD8. Celice nato začnejo izražati celični receptor T (TCR), povezan s kompleksom T3 (CD3). Ko se celice premaknejo iz skorje timusa v medulo, nekatere celice izražajo le molekule CD4, medtem ko druge izražajo le molekule CD8. Posledično je celotna populacija timocitov razdeljena na 2 fenotipa: celice, ki izražajo markerje CD4, in celice, ki izražajo markerje CD8. Tako se pojavita dve vrsti celic: ena s fenotipom CD2 + , TKP + , CD3 + , CD4 +, ki ima lastnosti induktor-pomočnik, in druga s fenotipom CD2 + , TKP + , CD3 + , CD8 +, ki ima citotoksične lastnosti. Še vedno ostaja odprto vprašanje nastanka ločene celične linije v timusu - T-supresorskih celic, ki imajo svoje fenotipske markerje.

Antigeni glavnega histokompatibilnega kompleksa (MHC) se izražajo na celicah T od stopnje protimocitov. V procesu nastajanja celic T s specifičnimi lastnostmi (celice induktorice/celice pomočnice in citotoksične celice) timociti izgubijo markerje TdT in CD1, ki vsebujejo samo nezrele celice T - timocite skorje timusa.

Markerje, ki nastanejo v procesu diferenciacije limfocitov, imenujemo diferenciacijski markerji (CD) (cluster of differentiation) ali diferenciacijski antigeni.

Ko celice T dozorijo v timusu, pridobijo receptorje za mitogene in sposobnost odzivanja na PHA in Con-A z blastno transformacijo.

Limfociti- vrsta levkocitov; okrogle bele krvne celice (premer - 6-10 mikronov), z ozkim robom citoplazme, jedrom v obliki fižola. Limfociti izvirajo iz hematopoetskih izvornih celic. So glavna vrsta celic limfoidnih organov - timusa, bezgavke, Peyerjeve lise, tonzile in bela pulpa vranice. V krvi zdrave osebe limfociti predstavljajo 20-35% (1-5 milijonov na 1 l) skupno število levkociti.

Obstajajo tri glavne populacije limfocitov – limfociti T, limfociti B in naravne celice ubijalke (NK celice). T-limfociti se razvijejo v timusu, B-limfociti sesalcev - v kostnem mozgu, ptice - v Fabriciusovi burzi, NK-celice - v kostnem mozgu. Zreli limfociti vstopijo v kri in migrirajo periferni del imunski sistem. NK celice so večinoma prisotne v jetrih in vranici ter delujejo kot del prirojenega imunskega sistema in izvajajo citolizo transformiranih in z virusom okuženih celic. T- in B-limfociti v limfoidnih organih zasedajo določena področja, ki se imenujejo od timusa odvisne in od timusa neodvisne cone, v katerih se zadržujejo več ur in ponovno vstopijo v cirkulacijski sistem (proces recirkulacije). Življenjska doba NK celic je 7-10 dni, B limfocitov - več tednov, T limfocitov (pri ljudeh) - 4-6 let. Vsebnost T-limfocitov v človeški krvi je 55-80% celotnega števila limfocitov, B-limfocitov - 8-15%, NK celic 10-18%.

Celice T in B sodelujejo pri adaptivnih (pridobljenih) imunskih odzivih. Na svoji površini nosijo receptorje, ki jim omogočajo prepoznavanje tujih antigenov. Receptorji za prepoznavanje antigenov nastanejo v procesu diferenciacije limfocitov, ko se preuredi struktura variabilnih receptorskih genov. Zaradi naključne narave preureditve se v vsaki celici tvori edinstven gen, odgovoren za sintezo specifičnega receptorja za določen antigen. Med nadaljnjimi delitvami vsak limfocit tvori klon. Populacije T- in B-limfocitov vsebujejo 10 6 -10 7 klonov, ki se razlikujejo po specifičnosti receptorjev. Antigena ne prepoznajo vse celice ustreznih populacij, temveč le celice klona, ​​ki ima za ta antigen specifične receptorje. Kloni, specifični za lastne molekule telesa, se med diferenciacijo limfocitov odstranijo (negativna selekcija) ali pa jih blokirajo regulatorne celice. Limfociti B prepoznajo določene odseke (epitope) celotne molekule antigena, limfociti T prepoznajo peptidne fragmente antigena, vgrajene v molekule glavnega histokompatibilnega kompleksa. Posledica prepoznave antigena je aktivacija limfocitov, nato pa njihova diferenciacija v efektorsko (izvršilno) celico. Efektorski limfociti T sodelujejo pri celičnih imunskih odzivih: lizirajo tarčne celice, ki nosijo tuj antigen (citotoksični limfociti T); pomagajo pri diferenciaciji limfocitov B v celice, ki proizvajajo protitelesa, aktivirajo makrofage, izločajo citokine (celice T pomočnice) in preprečujejo razvoj imunskega odziva na avtoantigene (regulatorni T limfociti). Limfociti efektorja B se diferencirajo v celice plazme (ki tvorijo protitelesa) in zagotovijo razvoj humoralnega imunskega odziva.

Po končanem imunskem odzivu efektorski limfociti hitro odmrejo, spominske celice T in B pa ostanejo v telesu. Ne sodelujejo pri izvajanju primarnega imunskega odziva, temveč zagotavljajo hitrejši in učinkovitejši razvoj imunskega odziva na ponavljajočo se izpostavljenost istemu antigenu (sekundarni imunski odziv). Število spominskih celic se postopoma povečuje s starostjo. Pri odraslih ljudeh in živalih predstavljajo 20-40% celotnega števila limfocitov. Vsak klon spominskih celic vsebuje 2-3 velikostne rede več celic kot kloni naivnih limfocitov, kar je eden od dejavnikov, ki zagotavlja večjo stopnjo razvoja sekundarnega imunskega odziva v primerjavi s primarnim. Poleg tega aktivacija spominskih celic zahteva manj stroge pogoje kot aktivacija naivnih limfocitov in jim ni treba iti skozi začetne stopnje diferenciacije, ki so že realizirane med primarnim imunskim odzivom. Prisotnost spominskih celic v telesu omogoča imunskemu sistemu, da hitro in učinkovito odstrani povzročitelja in zaščiti telo pred nalezljivim procesom. Indukcija spominskih celic je glavni cilj umetnega

Človek je v procesu evolucije razvil dva imunska sistema - celični in humoralni. Nastale so kot sredstvo za boj proti snovem, ki se dojemajo kot tuje. Te snovi se imenujejo antigeni. Kot odgovor na vnos antigena v telo, odvisno od kemična sestava, odmerku in obliki dajanja, bo imunski odziv drugačen: humoralni ali celični. Delitev imunskih funkcij na celične in humoralne je povezana z obstojem T- in B-limfocitov. Obe liniji limfocitov se razvijeta iz limfne izvorne celice v kostnem mozgu.

T limfociti. Celična imunost. Zahvaljujoč T-limfocitom se pojavi celični imunski sistem telesa. Limfociti T nastanejo iz hematopoetskih matičnih celic, ki migrirajo iz kostnega mozga v žlezo timus.

Nastajanje limfocitov T delimo na dve obdobji: od antigena neodvisno in od antigena odvisno. Od antigena neodvisno obdobje se konča s tvorbo antigenreaktivnih limfocitov T. V obdobju, ki je odvisno od antigena, se celica pripravlja na srečanje z antigenom in se pod njegovim vplivom razmnožuje, kar povzroči nastanek različnih tipov T celic. Prepoznavanje antigenov nastane zaradi dejstva, da so na membrani teh celic receptorji, ki prepoznajo antigene. Zaradi prepoznave se celice razmnožujejo. Te celice se borijo proti mikroorganizmom, ki prenašajo antigen, ali povzročijo zavrnitev tujega tkiva. Celice T se redno premikajo iz limfoidnih elementov v kri in intersticijsko okolje, kar poveča verjetnost, da naletijo na antigene. Obstajajo različne subpopulacije limfocitov T: celice T ubijalke (t.i. borke), ki uničujejo celice z antigenom; Celice T pomočnice, ki pomagajo limfocitom T in B pri odzivu na antigene itd.

T-limfociti ob stiku z antigenom proizvajajo limfokine, ki so biološko aktivne snovi. Limfociti T s pomočjo limfokinov nadzorujejo delovanje drugih levkocitov. Označeno razne skupine limfokini. Lahko stimulirajo in zavirajo migracijo makrofagocitov itd. Interferon, ki ga proizvajajo limfociti T, zavira sintezo nukleinskih kislin in ščiti celico pred virusnimi okužbami.

B limfociti. Humoralna imunost. V obdobju, ki je odvisno od antigena, so limfociti B stimulirani z antigenom in se naselijo v vranici in bezgavkah, foliklih in centrih za razmnoževanje. Tukaj se pretvorijo v plazemske celice. V plazemskih celicah poteka sinteza protiteles - imunoglobulinov. Ljudje proizvajajo pet razredov imunoglobulinov. Limfociti B jemljejo Aktivno sodelovanje v imunskih procesih prepoznavanja antigena. Protitelesa interagirajo z antigeni, ki se nahajajo na površini celic, ali z bakterijskimi toksini in pospešijo privzem antigenov s fagociti. Reakcija antigen-protitelo je osnova humoralne imunosti.

Med imunskim odzivom običajno delujejo tako humoralni kot celični imunski mehanizmi, vendar v različni meri. Tako pri ošpicah prevladujejo humoralni mehanizmi, pri kontaktnih alergijah ali zavrnitvenih reakcijah pa celična imunost.

Celice imunskega sistema vključujejo limfociti, makrofagi in druge celice, ki predstavljajo antigen(A - celice, iz angleškega dodatka - pomožni), kot tudi ti tretja populacija celic(tj. celice, ki nimajo glavnih površinskih markerjev T- in B-limfocitov, A-celic).

Glede na njihove funkcionalne lastnosti delimo vse imunokompetentne celice na efektor in regulator. Interakcija celic v imunskem odzivu se izvaja s pomočjo humoralnih mediatorjev - citokini. Glavne celice imunskega sistema so limfociti T in B.

Limfociti.

V telesu limfociti nenehno krožijo med območji kopičenja limfoidnega tkiva. Lokacija limfocitov v limfoidnih organih in njihova migracija po krvnem obtoku in limfnih strugah sta strogo urejena in povezana s funkcijami različnih subpopulacij.

Limfociti imajo skupne morfološke značilnosti, vendar so njihove funkcije, površinski markerji CD (iz diferenciacije grozdov) in individualni (klonski) izvor različni.

Glede na prisotnost površinskih markerjev CD limfocite delimo na funkcionalno različne populacije in subpopulacije, predvsem na T-(odvisen od timusa ki so opravili primarno diferenciacijo v timusu) limfociti in IN -(odvisen od burze, dozori v Fabriciusovi burzi pri pticah ali njegovih analogih pri sesalcih) limfociti.

T limfociti .

Lokalizacija.

Običajno lokaliziran v tako imenovanih T-odvisnih conah perifernih limfoidnih organov (periartikularno v beli pulpi vranice in parakortikalnih conah bezgavk).

Funkcije.

Limfociti T prepoznajo antigen, predelan in predstavljen na površini celic, ki predstavljajo antigen (A). Odgovorni so za celično imunost, celične imunske reakcije. Različne podpopulacije pomagajo limfocitom B pri odzivu na T-odvisni antigeni nastajanje protiteles.

Izvor in zorenje.

Prednik vseh krvnih celic, vključno z limfociti, je enojna matična celica kostnega mozga. Ustvarja dve vrsti matičnih celic - limfoidno matično celico in predhodnico rdečih krvnih celic, iz katerih izvirajo tudi matične celice levkociti in makrofagi.

Nastajanje in zorenje imunokompetentnih celic poteka v centralne oblasti imunost (za T-limfocite - v timusu). Predhodne celice T-limfocitov vstopajo v timus, kjer pre-T-celice (timociti) dozorevajo, se razmnožujejo in diferencirajo v ločene podrazrede zaradi interakcije z epitelijskimi in dendritičnimi celicami strome ter vpliva hormonom podobnih polipeptidnih faktorjev, ki jih izločajo epitelijski celice timusa (alfa1-timozin, timopoetin, timulin itd.).

Med diferenciacijo pridobijo limfociti T poseben niz membranskih CD markerjev. Celice T so razdeljene v podpopulacije glede na njihovo funkcijo in profil CD markerjev.

Limfociti T prepoznajo antigene z uporabo dveh vrst membranskih glikoproteinov - T-celični receptorji(družina Ig podobnih molekul) in CD3, ki so med seboj nekovalentno povezani. Njihovi receptorji za razliko od protiteles in receptorjev B-limfocitov ne prepoznajo prosto krožečih antigenov. Prepoznajo peptidne fragmente, ki jim jih predstavijo A-celice prek kompleksa tujih snovi z ustreznim proteinom glavnega sistema histokompatibilnosti razredov 1 in 2.

Obstajajo tri glavne skupine T-limfocitov: pomočniki (aktivatorji), efektorji, regulatorji.

Prva skupina so pomočniki ( aktivatorji) , ki vključujejo T-helperji1, T-helperji2, induktorji T-helperjev, induktorji T-supresorjev.

1. T-pomočniki1 nosilni receptorji CD4 (kot tudi T-helper2) in CD44 so odgovorni za zorenje T-citotoksični limfociti (T-ubijalci), aktivirajo T-helperje2 in citotoksično funkcijo makrofagov, izločajo IL-2, IL-3 in druge citokine.

2. T-pomočniki2 imajo skupne receptorje CD4 in specifične CD28 za pomočnike, zagotavljajo proliferacijo in diferenciacijo limfocitov B v celice, ki proizvajajo protitelesa (plazemke), sintezo protiteles, zavirajo delovanje T helperja1, izločajo IL-4, IL-5 in IL-6.

3. Induktorji T-helperjev nosijo CD29 in so odgovorni za izražanje antigenov HLA razreda 2 na makrofagih in drugih celicah A.

4. Induktorji T-supresorjev nosijo CD45 specifičen receptor, odgovorni so za izločanje IL-1 s strani makrofagov, aktivacija diferenciacije prekurzorjev T-supresorjev.

Druga skupina so T-efektorji. Vključuje samo eno podpopulacijo.

5. T-citotoksični limfociti (T-killerji). Imajo specifičen receptor CD8 in lizirajo tarčne celice, ki nosijo tuje antigene ali spremenjene avtoantigene (presadek, tumor, virus itd.). CTL prepoznajo tuji epitop virusnega ali tumorskega antigena v kompleksu z molekulo HLA razreda 1 v plazemski membrani tarčne celice.

Tretja skupina so T-celice-regulatorji. Predstavljata ga dve glavni podpopulaciji.

6. T-supresorji so pomembni pri uravnavanju imunosti, saj zagotavljajo zatiranje funkcij T-helperjev 1 in 2, B-limfocitov. Imajo receptorje CD11, CD8. Skupina je funkcionalno heterogena. Njihova aktivacija se pojavi kot posledica neposredne stimulacije z antigenom brez pomembnega sodelovanja glavnega sistema histokompatibilnosti.

7. T-konsupresorji. Nimajo CD4, CD8, imajo receptor za poseben levkin. Pomagajo zatreti funkcije T-supresorjev, razviti odpornost T-pomagačev na učinek T-supresorjev.

B limfociti.

Obstaja več podtipov limfocitov B. Glavna funkcija celic B je efektorsko sodelovanje pri humoralnih imunskih reakcijah, diferenciacija kot posledica antigenske stimulacije v plazemske celice, ki proizvajajo protitelesa.

Tvorba celic B pri plodu poteka v jetrih in nato v kostnem mozgu. Proces zorenja celic B poteka v dveh fazah - antigensko neodvisni in antigensko odvisni.

Od antigena neodvisna faza. V procesu zorenja limfocit B preide skozi stopnjo pre-B-limfocit- aktivno proliferirajoča celica, ki ima citoplazmatske H-verige tipa C mu (t. i. IgM). Naslednja faza - nezrel limfocit B označen s pojavom membrane (receptorja) IgM na površini. Končna stopnja od antigena neodvisne diferenciacije je tvorba zrel limfocit B, ki ima lahko dva membranska receptorja z enako antigensko specifičnostjo (izotipom) - IgM in IgD. Zreli limfociti B zapustijo kostni mozeg in se naselijo v vranici, bezgavkah in drugih kopičenjih limfoidnega tkiva, kjer je njihov razvoj zakasnjen, dokler ne srečajo »svojega« antigena, tj. preden pride do od antigena odvisne diferenciacije.

Od antigena odvisna diferenciacija vključuje aktivacijo, proliferacijo in diferenciacijo celic B v plazemske celice in spominske celice B. Aktivacija poteka na različne načine, kar je odvisno od lastnosti antigenov in sodelovanja drugih celic (makrofagov, T-helperjev). Večina antigenov, ki inducirajo sintezo protiteles, zahteva sodelovanje celic T, da inducirajo imunski odziv. od timusa odvisni pntigeni. Od timusa neodvisni antigeni(LPS, sintetični polimeri z visoko molekulsko maso) lahko stimulirajo sintezo protiteles brez pomoči limfocitov T.

Limfocit B s svojimi imunoglobulinskimi receptorji prepozna in veže antigen. Hkrati s celico B antigen, ki ga predstavlja makrofag, prepozna T-pomočnik (T-pomočnik 2), ki se aktivira in začne sintetizirati rastne in diferenciacijske faktorje. Limfocit B, ki ga aktivirajo ti dejavniki, je podvržen vrsti delitev in se istočasno diferencira v plazemske celice, ki proizvajajo protitelesa.

Poti aktivacije celic B in sodelovanja celic pri imunskem odzivu na različne antigene in s sodelovanjem populacij B celic z in brez antigena Lyb5 se razlikujejo. Aktivacijo limfocitov B lahko izvedemo:

T-odvisni antigen s sodelovanjem MHC razreda 2 T-pomočnih proteinov;

T-neodvisni antigen, ki vsebuje mitogene komponente;

poliklonski aktivator (LPS);

Anti-mu imunoglobulini;

T-neodvisni antigen, ki nima mitogene komponente.

Sodelovanje celic pri imunskem odzivu.

V nastanek imunskega odziva so vključeni vsi deli imunskega sistema sistemi-sistemi makrofagi, T- in B-limfociti, komplement, interferoni in glavni histokompatibilni sistem.

IN na kratko Ločimo lahko naslednje stopnje.

1. Vnos in predelava antigena s strani makrofaga.

2. Predstavitev predelanega antigena s strani makrofaga z uporabo glavnega proteina histokompatibilnega sistema razreda 2 celicam T pomočnicam.

3. Prepoznavanje antigena s T-helperji in njihova aktivacija.

4. Prepoznavanje antigena in aktivacija limfocitov B.

5. Diferenciacija limfocitov B v plazmatke, sinteza protiteles.

6. Interakcija protiteles z antigenom, aktivacija sistemov komplementa in makrofagov, interferoni.

7. Predstavitev tujih antigenov T-morilcem s sodelovanjem proteinov MHC razreda 1, uničenje celic, okuženih s tujimi antigeni s T-morilci.

8. Indukcija T- in B-imunskih spominskih celic, ki so sposobne specifičnega prepoznavanja antigena in sodelovanja pri sekundarnem imunskem odgovoru (z antigenom stimulirani limfociti).

Celice imunskega spomina. Vzdrževanje dolgoživih in presnovno neaktivnih spominskih celic v kroženju v telesu je osnova za dolgoročno ohranjanje pridobljene imunosti. Stanje imunskega spomina ni odvisno le od življenjske dobe T- in B-spominskih celic, temveč tudi od njihove antigenske stimulacije. Dolgotrajno ohranjanje antigenov v telesu zagotavljajo dendritične celice (antigenski depo), ki jih shranjujejo na svoji površini.

Dendritične celice- populacija rastočih celic limfoidnega tkiva izvora kostnega mozga (monocitov), ​​ki predstavljajo antigene peptide limfocitom T in zadržujejo antigene na njihovi površini. Sem spadajo folikularne procesne celice bezgavk in vranice, Langerhansove celice kože in dihalnih poti, M-celice limfnih foliklov prebavnega trakta in dendritične epitelijske celice timusa.

CD antigeni.

Grozdna diferenciacija površinskih molekul (antigenov) celic, predvsem levkocitov, močno napreduje. Do danes antigeni CD niso abstraktni markerji, ampak funkcionalno pomembni receptorji, domene in determinante za celico, vključno s tistimi, ki na začetku niso specifični za levkocite.

Najpomembnejše diferenciacijski antigeni limfocitov T ljudje so naslednji.

1. CD2 je antigen, značilen za T-limfocite, timocite, NK celice. Je identičen receptorju ovčjih eritrocitov in zagotavlja nastanek rozet z njimi (metoda za določanje T celic).

2. CD3 - nujen za delovanje vseh receptorjev T-celic (TCR). Vsi podrazredi limfocitov T imajo molekule CD3. Interakcija TCR-CD3 (sestavljena je iz 5 podenot) z antigen predstavitveno molekulo MHC razreda 1 ali 2 določa naravo in izvedbo imunskega odziva.

3. CD4. Ti receptorji imajo T-pomočnike 1 in 2 ter T-induktorje. So koreceptor (vezno mesto) za determinante beljakovinskih molekul MHC razreda 2. Je specifičen receptor za ovojne beljakovine virusa humane imunske pomanjkljivosti HIV-1 (gp120) in HIV-2.

4. CD8. Populacija CD8+ limfocitov T vključuje citotoksične in supresorske celice. Ob stiku s ciljno celico CD8 deluje kot koreceptor za proteine ​​HLA razreda 1.

Diferenciacijski receptorji B-limfocitov.

Na površini limfocitov B je lahko do 150 tisoč receptorjev, med katerimi je opisanih več kot 40 vrst. različne funkcije. Med njimi so receptorji za Fc komponento imunoglobulinov, za C3 komponento komplementa, antigen-specifični Ig receptorji, receptorji za različne rastne in diferenciacijske faktorje.

Kratek opis metod za oceno T- in B-limfocitov.

Za identifikacijo B-limfocitov metoda tvorbe rozet z eritrociti, tretiranimi s protitelesi in komplementom (EAC-ROC), spontana tvorba rozet z mišjimi eritrociti, metoda fluorescenčnih protiteles z monoklonskimi protitelesi (MAbs) proti receptorjem B-celic (CD78, CD79a,b, membranski Ig).

Za kvantifikacijo T-limfocitov se uporablja metoda spontane tvorbe rozete z ovčjimi eritrociti (E-ROC), za identifikacijo subpopulacij (npr. T-pomočniki in T-supresorji) - imunofluorescentna metoda z mAbs na CD receptorje, za določitev T-killerji - testi citotoksičnosti .

Funkcionalno aktivnost celic T in B lahko ocenimo v odzivu blastne transformacije limfocitov (RBTL) na različne mitogene T in B.

Senzibilizirane T-limfocite, ki sodelujejo pri reakcijah zapoznele preobčutljivosti (DTH), lahko določimo s sproščanjem enega od citokinov - MIF (migration inhibitory factor) v reakciji inhibicije migracije levkocitov (limfocitov) - RTML. Več o metodah za oceno imunskega sistema si preberite na predavanjih klinične imunologije.

Ena od lastnosti imunokompetentnih celic, zlasti T-limfocitov, je sposobnost proizvajanja veliko število topne snovi - citokini (interlevkini) izvajanje regulativnih funkcij. Zagotavljajo usklajeno delovanje vseh sistemov in dejavnikov imunskega sistema, zahvaljujoč neposrednim in povratnim povezavam med različne sisteme in subpopulacije celic zagotavljajo stabilno samoregulacijo imunskega sistema. Njihova določitev omogoča dodaten vpogled v stanje imunskega sistema.

Na splošno je homeostaza telesa zagotovljena z usklajenim delovanjem (interakcija) imunskega, endokrinega in živčnega sistema.

Predavanje št. 14. Alergije. BNT, BRT. Značilnosti razvoja, diagnostične metode. Imunološka toleranca.

Alergijske bolezni razširjena, kar je povezano s številnimi oteževalnimi dejavniki - poslabšanjem okoljskih razmer in razširjenostjo alergeni, povečan antigenski pritisk na telo (vključno s cepljenjem), umetno hranjenje, dedna nagnjenost.

Alergija(allos + ergon, prevedeno kot drugo dejanje) - patološko stanje preobčutljivost telo za ponovno injiciranje antigena. Antigeni, ki povzročajo alergijska stanja, se imenujejo alergeni. Različne tuje rastlinske in živalske beljakovine ter hapteni v kombinaciji z beljakovinskim nosilcem imajo alergijske lastnosti.

Alergijske reakcije - imunopatološke reakcije, povezane z visoko aktivnostjo celičnih in humoralnih dejavnikov imunskega sistema (imunološka hiperreaktivnost). Imunski mehanizmi, ki telesu zagotavljajo zaščito, lahko vodijo do poškodbe tkiva, ki se kažejo v obliki preobčutljivostnih reakcij.

Klasifikacija Jell in Coombs identificira 4 glavne vrste preobčutljivosti glede na prevladujoče mehanizme, vključene v njihovo izvajanje.

Glede na hitrost manifestacije in mehanizem lahko alergijske reakcije razdelimo v dve skupini - alergijske reakcije (ali preobčutljivost) takojšnjega tipa (IHT) in zapoznelega tipa (DTH).

Alergijske reakcije humoralnega (takojšnjega) tipa so predvsem posledica delovanja protiteles razredov IgG in zlasti IgE (reaginov). Vključujejo mastocite, eozinofile, bazofile in trombocite. GNT je razdeljen na tri vrste. Po klasifikaciji Jella in Coombsa so preobčutljivostne reakcije tipa 1, 2 in 3 razvrščene kot preobčutljivostne reakcije, tj. anafilaktični (atopični), citotoksični in imunski kompleksi.

Za HNT je značilen hiter razvoj po stiku z alergenom (minut) in vključuje protitelesa.

Vrsta 1. Anafilaktične reakcije- takojšnji tip, atopični, reagin. Nastanejo zaradi interakcije alergenov, ki prihajajo od zunaj, s protitelesi IgE, fiksiranimi na površini mastocitov in bazofilcev. Reakcijo spremlja aktivacija in degranulacija ciljnih celic s sproščanjem mediatorjev alergije (predvsem histamina). Primeri reakcij tipa 1 - anafilaktični šok, atopičen bronhialna astma, seneni nahod.

Vrsta 2. Citotoksične reakcije. Vključujejo citotoksična protitelesa (IgM in IgG), ki vežejo antigen na površini celice, aktivirajo sistem komplementa in fagocitozo ter povzročijo od protiteles odvisno celično posredovano citolizo in poškodbe tkiva. Primer je avtoimunska hemolitična anemija.

Vrsta 3. Reakcije imunskih kompleksov. Kompleksi antigen-protitelo se odlagajo v tkivih ( fiksni imunski kompleksi), aktivirajo sistem komplementa, pritegnejo polimorfonuklearne levkocite na mesto fiksacije imunskih kompleksov, kar vodi do razvoja vnetne reakcije. Primeri so akutni glomerulonefritis, Arthusov fenomen.

Zapoznela preobčutljivost (DTH)- celično posredovana preobčutljivost ali preobčutljivost tipa 4, povezana s prisotnostjo senzibiliziranih limfocitov. Efektorske celice so DTH T celice ki imajo receptorje CD4 v nasprotju s citotoksičnimi limfociti CD8+. Preobčutljivost HRT T celic lahko povzročijo povzročitelji kontaktne alergije (hapteni), antigeni bakterij, virusov, gliv in protozojev. Podobni mehanizmi v telesu povzročajo tumorske antigene pri protitumorski imunosti in genetsko tuje donorske antigene pri transplantacijski imunosti.

DTH T celice prepoznajo tuje antigene in izločajo gama interferon ter različne limfokine, ki spodbujajo citotoksičnost makrofagov, krepijo T in B imunski odziv, kar povzroča vnetni proces.

V preteklosti so HNZ ugotavljali s kožnimi alergijskimi testi (s tuberkulinom - tuberkulinski test), odkritimi 24 - 48 ur po intradermalni injekciji antigena. Samo organizmi s predhodno preobčutljivostjo na ta antigen se odzovejo na razvoj HRT na dani antigen.

Klasičen primer nalezljive HRT je izobraževanje. infekcijski granulom(za brucelozo, tuberkulozo, tifus in itd.). Histološko je za HNZ značilna infiltracija lezije najprej z nevtrofilci, nato z limfociti in makrofagi. Senzibilizirane celice DTH T prepoznajo homologne epitope, predstavljene na membrani dendritične celice in tudi izločajo mediatorje, ki aktivirajo makrofage in pritegnejo druge vnetne celice na mesto. Aktivirani makrofagi in druge celice, ki sodelujejo pri HNZ, sproščajo številne biološko aktivne snovi, ki povzročajo vnetje in uničujejo bakterije, tumorje in druge tuje celice – citokini(IL-1, IL-6, faktor tumorske nekroze alfa), reaktivni kisikovi metaboliti, proteaze, lizocim in laktoferin.

Metode laboratorijske diagnostike alergij: odkrivanje nivoja serumskih IgE, protiteles razreda E (reaginov), fiksiranih na bazofilcih in mastocitih, krožečih in fiksiranih (tkivnih) imunskih kompleksov, provokativni in kožni testi s sumljivimi alergeni, odkrivanje senzibiliziranih celic z in vitro testi - blastna transformacija reakcija limfocitov (RBTL), reakcija zaviranja migracije levkocitov (LMIR), citotoksični testi.

Imunološka toleranca.

Imunološka toleranca- specifična supresija imunskega odziva, ki jo povzroči predhodna uporaba antigena. Imunološka toleranca kot oblika imunskega odziva je specifična.

Toleranca se lahko kaže v supresiji sinteze protiteles in zapoznele preobčutljivosti (specifični humoralni in celični odziv) oz. posamezne vrste in vrste imunskega odziva. Toleranca je lahko popolna (ni imunskega odziva) ali delna (bistveno zmanjšan odziv).

Če se telo odzove na vnos antigena z zatiranjem samo posameznih komponent imunskega odziva, potem je to - imunološko odstopanje (razcepljena toleranca). Najpogosteje se zazna specifična areaktivnost T-celic (običajno T-celic pomočnic) ob ohranjanju funkcionalne aktivnosti B-celic.

Naravna imunološka toleranca- v embrionalnem obdobju se pojavi imunološka neodzivnost na lastne antigene (avtoimunska toleranca). Preprečuje nastajanje protiteles in T-limfocitov, ki lahko uničijo lastna tkiva.

Pridobljena imunološka toleranca- pomanjkanje specifičnega imunska reakcija na tuj antigen.

Imunološka toleranca je posebna oblika imunskega odziva, za katero je značilna prepoved T- in B-supresorjev na tvorbo efektorskih celic proti določenemu antigenu, vključno z lastnim.(A.I.Korotyaev, S.A.Babichev, 1998).

Inducirana imunološka toleranca temelji na različnih mehanizmih, med katerimi je običajno razlikovati centralno in periferno.

Centralni mehanizmi povezana z neposrednim učinkom na imunokompetentne celice. Osnovni mehanizmi:

Izločanje z antigenom imunokompetentnih celic v timusu in kostnem mozgu (T- in B-celic);

Povečana aktivnost supresorskih T- in B-celic, pomanjkanje kontrasupresorjev;

Blokada efektorskih celic;

Pomanjkljiva predstavitev antigenov, neravnovesje v procesih proliferacije in diferenciacije, sodelovanje celic pri imunskem odgovoru.

Periferni mehanizmi povezana s preobremenitvijo (izčrpanostjo) imunskega sistema z antigenom, pasivnim dajanjem protiteles z visoko afiniteto, delovanjem antiidiotipskih protiteles, blokado receptorjev z antigenom, kompleksom antigen-protitelo, antiidiopatskimi protitelesi.

Zgodovinsko imunološka toleranca velja za obrambo pred avtoimunskimi boleznimi. Če je toleranca na lastne antigene oslabljena, se lahko razvijejo avtoimunske reakcije, vključno z avtoimunskimi boleznimi, kot je npr. revmatoidni artritis, sistemski eritematozni lupus in drugi.

Osnovni mehanizmi obrata tolerance in razvoja avtoimunskih reakcij

1. Spremembe v kemični strukturi avtoantigenov (na primer spremembe v normalni strukturi antigenov celične membrane, ko virusne okužbe, pojav antigenov opeklin).

2. Preklic tolerance na navzkrižno reaktivne antigene mikroorganizmov in avtoantigenskih epitopov.

3. Pojav novih antigenskih determinant kot posledica vezave tujih antigenskih determinant na gostiteljske celice.

4. Kršitev histohematskih ovir.

5. Delovanje superantigenov.

6. Disregulacija imunskega sistema (zmanjšanje števila ali funkcionalna pomanjkljivost supresivnih limfocitov, izražanje molekul MHC razreda 2 na celicah, ki jih običajno ne izražajo – tirociti pri avtoimunskem tiroiditisu).

Glavna naloga T-limfocitov je prepoznavanje tujih ali spremenjenih lastnih antigenov kot del kompleksa z molekulami MHC. Če so na površini njegovih celic tuje ali spremenjene molekule, T-limfocit sproži njihovo uničenje.

Za razliko od limfocitov B, limfociti T ne proizvajajo topnih oblik molekul za prepoznavanje antigenov. Poleg tega večina limfocitov T ne more prepoznati in vezati topnih antigenov.

Da bi bil T-limfocit »pozoren na antigen«, morajo druge celice nekako »spustiti« antigen skozi sebe in ga prikazati na svoji membrani v kompleksu z MHC-I ali MHC-II. To je pojav predstavitve antigena limfocitu T. Prepoznavanje takega kompleksa s strani T-limfocitov je dvojno prepoznavanje ali MHC restrikcija T-limfocitov.

RECEPTOR T-LIMFOCITA ZA PREPOZNAVANJE ANTIGENA

Receptorji za prepoznavanje antigena celic T, TCR, so sestavljeni iz verig, ki pripadajo superdružini imunoglobulinov (glejte sliko 5-1). Področje prepoznavanja antigena TCR, ki štrli nad celično površino, je heterodimer, tj. sestoji iz dveh različnih polipeptidnih verig. Znani sta dve različici TCR, imenovani αβTCR in γδTCR. Te različice se razlikujejo po sestavi polipeptidnih verig regije za prepoznavanje antigena. Vsak limfocit T izraža samo eno različico receptorja. αβT celice so bile odkrite prej in podrobneje raziskane kot γδT limfociti. V zvezi s tem je bolj priročno opisati strukturo receptorja za prepoznavanje antigena limfocitov T na primeru αβTCR. Transmembransko locirani kompleks TCR je sestavljen iz 8 polipeptidov

riž. 6-1. Diagram T-celičnega receptorja in z njim povezanih molekul

verige (heterodimer α- in β-verig samega TCR, dve pomožni ζ verigi, kot tudi po en heterodimer ε/δ- in ε/γ-verig molekule CD3) (sl. 6- 1).

. Transmembranske verigeα in β TCR. To sta 2 polipeptidni verigi približno enake velikosti -α (molekulska masa 40-60 kDa, kisel glikoprotein) inβ (molekulska masa 40-50 kDa, nevtralen ali bazičen glikoprotein). Vsaka od teh verig vsebuje 2 glikozilirani domeni v zunajceličnem delu receptorja, hidrofobni (pozitivno nabit zaradi ostankov lizina in arginina) transmembranski del in kratko (5-12 aminokislinskih ostankov) citoplazemsko regijo. Zunajcelični deli obeh verig so povezani z enojno disulfidno vezjo.

- V-regija. Zunanje ekstracelularne (distalne) domene obeh verig imajo spremenljivo aminokislinsko sestavo. So homologni regiji V molekul imunoglobulina in sestavljajo regijo V TCR. To so regije V verig α in β, ki medsebojno delujejo s kompleksom MHC-peptid.

-C-območje. Proksimalne domene obeh verig so homologne konstantnim regijam imunoglobulinov; to so regije C TCR.

Kratka citoplazemska regija (tako α- kot β-veriga) ne more samostojno zagotoviti prevajanja signala v celico. V ta namen se uporablja 6 dodatnih polipeptidnih verig: γ, δ, 2ε in 2ζ.

.CD3 kompleks. Verigeγ, δ, ε med seboj tvorijo heterodimereγε in δε (skupaj jih imenujemo kompleks CD3). Ta kompleks je potreben za izražanjeα- in β-verige, njihovo stabilizacijo in prenos signala v celico. Ta kompleks je sestavljen iz zunajcelične, transmembranske (negativno nabite in zato elektrostatično povezane s transmembranskimi regijamiα- in β-verige) in citoplazemskih delov. Pomembno je, da ne zamenjujete verig kompleksa CD3 zγ δ verige dimera TCR.

.ζ - Verige med seboj povezani z disulfidnim mostom. Večina teh verig se nahaja v citoplazmi. ζ-verige prenašajo signal v celico.

.zaporedja ITAM. Citoplazemske regije polipeptidnih verigγ, δ, ε in ζ vsebuje 10 zaporedij ITAM (1 zaporedje v vsakemγ-, ε- in δ-verige in 3 - v vsaki ζ-verigi), ki sodelujejo s Fyn, citosolno tirozin kinazo, katere aktivacija sproži začetek biokemičnih reakcij za vodenje signala (glej sliko 6-1).

Vezava antigena vključuje ionske, vodikove, van der Waalsove in hidrofobne sile; konformacija receptorja se bistveno spremeni. Teoretično je vsak TCR sposoben vezati približno 10 5 različnih antigenov, ki niso samo sorodni po strukturi (navzkrižna reakcija), ampak tudi niso homologni po strukturi. Vendar pa je v resnici polispecifičnost TCR omejena na prepoznavanje le nekaj strukturno podobnih antigenskih peptidov. Strukturna osnova tega pojava je značilnost hkratnega prepoznavanja TCR kompleksa MHC-peptid.

Koreceptorske molekule CD4 in CD8

Poleg samega TCR izraža vsak zrel limfocit T eno od tako imenovanih koreceptorskih molekul - CD4 ali CD8, ki prav tako interagirajo z molekulami MHC na APC ali tarčnih celicah. Vsakemu od njih je pridružena citoplazemska regija

s tirozin kinazo Lck in verjetno prispeva k prenosu signala v celico med prepoznavanjem antigena.

.CD4(β2 domena) molekule MHC-II (spada v superdružino imunoglobulinov, glej sliko 5-1, b). CD4 ima molekularna teža 55 kDa in 4 domene v ekstracelularnem delu. Ko se T-limfocit aktivira, eno molekulo TCR »strežejo« 2 molekuli CD4: verjetno pride do dimerizacije molekul CD4.

.CD8 povezana z nespremenljivim delom(α3-domena) molekule MHC-I (spada v superdružino imunoglobulinov, glej sliko 5-1, a). CD8 - verižni heterodimerα in β, povezani z disulfidno vezjo. V nekaterih primerih najdemo homodimer dveh verig α, ki lahko interagira tudi z MHC-I. V zunajceličnem delu ima vsaka od verig eno imunoglobulinu podobno domeno.

T-celični receptorski geni

Geni α-, β-, γ- in δ-verige (slika 6-2, glej tudi sliko 5-4) so ​​homologne imunoglobulinskim genom in so med diferenciacijo T-limfocitov podvržene rekombinaciji DNA, kar teoretično zagotavlja nastanek približno 10 16 -10 18 variant receptorjev za vezavo antigenov (v resnici je ta raznolikost omejena s številom limfocitov v telesu na 10 9).

.Geni α-verige imajo ~54 V-segmentov, 61 J-segmentov in 1 C-segment.

.Geni β-verige vsebujejo ~65 segmentov V, 2 segmenta D, 13 segmentov J in 2 segmenta C.

.δ-verižni geni. Med V- in J-segmentoma α-verige so geni D-(3), J-(4) in C-(1) segmentov δ-verigeγ δTCR. Segmenti V verige δ so razporejeni med segmenti V verige α.

.γ-verižni geni γ δTCR imajo 2 segmenta C, 3 segmente J pred prvim segmentom C in 2 segmenta J pred drugim segmentom C, 15 V segmentov.

Preureditev genov

.Do rekombinacije DNA pride, ko se V-, D- in J-segmenti združijo in jo katalizira isti kompleks rekombinaze kot med diferenciacijo limfocitov B.

.Po preureditvi VJ v genih α-verige in VDJ v genih β-verige, kot tudi po dodatku nekodirajočih N- in P-nukleotidov v DNK

riž. 6-2. Geni α- in β-verig receptorja za prepoznavanje antigena človeških T-limfocitov

prepisana z RNA. Zlitje s segmentom C in odstranitev odvečnih (neuporabljenih) segmentov J se pojavi med spajanjem primarnega transkripta.

.Gene α-verige je mogoče večkrat preurediti, medtem ko so geni β-verige že pravilno preurejeni in izraženi. Zato obstaja nekaj možnosti, da lahko posamezna celica nosi več kot eno različico TCR.

.Geni TCR niso podvrženi somatski hipermutagenezi.

PREVAJANJE SIGNALOV IZ RECEPTORJEV ZA PREPOZNAVANJE ANTIGENA LIMFOCITOV

TCR in BCR imata številne skupne vzorce registracije in prenosa aktivacijskih signalov v celico (glej sliko 5-11).

. Grozdenje receptorjev. Za aktivacijo limfocita je potrebno združevanje receptorjev za prepoznavanje antigena in koreceptorjev, tj. »navzkrižno povezovanje« več receptorjev z enim antigenom.

. Tirozin kinaze. Pri prenosu signala imajo pomembno vlogo procesi fosforilacije/defosforilacije proteinov na tirozinskem ostanku pod delovanjem tirozin kinaz in tirozin fosfataz.

vodi do aktivacije ali inaktivacije teh proteinov. Ti procesi so lahko reverzibilni in "priročni" za hitre in prilagodljive celične reakcije na zunanje signale.

. Src kinaze. S tirozinom bogate ITAM sekvence citoplazemskih regij imunoreceptorjev so fosforilirane z nereceptorskimi (citoplazemskimi) tirozin kinazami družine Src (Fyn, Blk, Lyn v limfocitih B, Lck in Fyn v limfocitih T).

. ZAP-70 kinaze(v limfocitih T) oz Syk(v B-limfocitih), ki se vežejo na fosforilirana zaporedja ITAM, se aktivirajo adapterski proteini in začnejo fosforilirati: LAT (Povezovalnik za aktivacijo celic T)(ZAP-70 kinaza), SLP-76 (ZAP-70 kinaza) ali SLP-65 (Syk kinaza).

. Rekrutirajo se adapterski proteini fosfoinozitid 3-kinaza(PI3K). Ta kinaza nato aktivira serin/treonin protein kinazo Akt, kar povzroči povečano biosintezo beljakovin, kar spodbuja pospešeno rast celic.

. Fosfolipaza Cγ (glej sliko 4-8). Kinaze družine Tec (Btk - v B-limfocitih, Itk - v T-limfocitih) vežejo adapterske proteine ​​in aktivirajo fosfolipazo Cγ(PLCγ). ).

PLCγ cepi fosfatidilinozitol difosfat (PIP 2) celične membrane v inozitol 1,4,5-trifosfat (IP 3) in diacilglicerol

(DAG).

DAG ostane v membrani in aktivira protein kinazo C (PKC), serin/treonin kinazo, ki aktivira evolucijsko "starodavni" transkripcijski faktor NFκB.

IP 3 se veže na svoj receptor v endoplazmatskem retikulumu in sprošča kalcijeve ione iz zalog v citosol.

Prosti kalcij aktivira proteine, ki vežejo kalcij - kalmodulin, ki uravnava aktivnost številnih drugih proteinov, in kalcinevrin, ki defosforilira in s tem aktivira jedrski faktor aktiviranih T-limfocitov NFAT. (Jedrski faktor aktiviranih celic T).

. Ras in drugi majhni G proteini v neaktivnem stanju so povezani z BDP, vendar adapterski proteini slednje nadomestijo z GTP, s čimer prenesejo Ras v aktivno stanje.

Ras ima lastno GTPazno aktivnost in hitro odcepi tretji fosfat ter se tako vrne v neaktivno stanje (samoinaktivacija).

V stanju kratkotrajne aktivacije Ras uspe aktivirati naslednjo kaskado kinaz, imenovano MAPK (mitogenom aktivirana protein kinaza), ki v končni fazi aktivirajo transkripcijski faktor AP-1 v celičnem jedru. Na sl. Slika 6-3 prikazuje shematski prikaz glavnih signalnih poti TCR. Aktivacijski signal se vklopi, ko se TCR veže na ligand (MHC peptidni kompleks) s sodelovanjem koreceptorja (CD4 ali CD8) in kostimulatorne molekule CD28. To vodi do aktivacije kinaz Fyn in Lck. Regije ITAM v citoplazemskih delih polipeptidnih verig CD3 so označene rdeče. Odraža se vloga Src kinaz, povezanih z receptorjem, pri fosforilaciji proteinov: tako receptorskih kot signalnih. Izjemno omembe vredno širok spekter učinki s koreceptorjem povezane kinaze Lck; vloga Fyn kinaze je manj gotova (kar se odraža v diskontinuirani naravi linij).

riž. 6-3. Viri in smer proženja aktivacijskih signalov pri stimulaciji T-limfocitov. Oznake: ZAP-70 (ζ - povezana protein kinaza, pravijo masa 70 kDa) - protein kinaza p70, povezana z ζ-verigo; PLCγ (fosfolipaza Cγ ) - fosfolipaza C, izoforma γ; PI3K (fosfatidil inozitol 3-kinaza)- fosfatidilinozitol 3-kinaza; Lck, Fyn-tirozin kinaze; LAT, Grb, SLP, GADD, Vav - adapterski proteini

Tirozin kinaza ZAP-70 ima ključno vlogo pri posredovanju med receptorskimi kinazami ter adapterskimi molekulami in encimi. Aktivira (preko fosforilacije) adapterski molekuli SLP-76 in LAT, slednja pa posreduje aktivacijski signal drugim adapterskim proteinom GADD, GRB in aktivira y-izoformo fosfolipaze C (PLCy). Pred to stopnjo prenos signala vključuje izključno dejavnike, povezane z celična membrana. K aktivaciji signalnih poti pomembno prispeva kostimulatorna molekula CD28, ki svoje delovanje uresničuje preko povezane lipidne kinaze PI3K. (fosfatidil inozitol 3-kinaza). Glavna tarča PI3K kinaze je faktor Vav, povezan s citoskeletom.

Kot posledica tvorbe signala in njegovega prenosa od T-celičnega receptorja do jedra nastanejo 3 transkripcijski faktorji - NFAT, AP-1 in NF-kB, ki inducirajo izražanje genov, ki nadzorujejo proces aktivacije. T-limfocitov (slika 6-4). Nastanek NFAT povzroči signalna pot, ki ni odvisna od kostimulacije, ki se aktivira zaradi aktivacije fosfolipaze C in se realizira s sodelovanjem ionov.

riž. 6-4. Shema signalnih poti med aktivacijo T celic. NFAT (jedrski faktor aktiviranih celic T), AP-1 (aktivacijski protein-1), NF-κB (jedrski dejavnikZa -gen celic B)- transkripcijski faktorji

Ca 2+. Ta pot povzroči aktivacijo kalcineurina, ki s fosfatazno aktivnostjo defosforilira citosolni faktor NFAT-P. Zahvaljujoč temu pridobi NFAT-P sposobnost migriranja v jedro in se veže na promotorje aktivacijskih genov. Faktor AP-1 nastane kot heterodimer proteinov c-Fos in c-Jun, katerih tvorba je inducirana zaradi aktivacije ustreznih genov pod vplivom dejavnikov, ki nastanejo kot posledica izvajanja treh komponente kaskade MAP. Te poti aktivirata kratka GTP-vezavna proteina Ras in Rac. K izvajanju kaskade MAP pomembno prispevajo signali, odvisni od kostimulacije preko molekule CD28. Tretji transkripcijski faktor, NF-kB, je znan kot glavni transkripcijski faktor prirojenih imunskih celic. Aktivira se s cepitvijo blokirne podenote IκB s kinazo IKK, ki se v celicah T aktivira s signalizacijo, odvisno od izoforme protein kinaze C (PKC9). K aktivaciji te signalne poti največ prispevajo kostimulatorni signali iz CD28. Nastali transkripcijski faktorji se vežejo na promotorske regije genov in inducirajo njihovo izražanje. Izražanje genov je še posebej pomembno za začetne faze odziva celic T na stimulacijo IL2 in IL2R, ki določa nastajanje T-celičnega rastnega faktorja IL-2 in izražanje njegovega visokoafinitetnega receptorja na T-limfocitih. Posledično IL-2 deluje kot avtokrini rastni faktor, ki povzroča proliferativno širjenje klonov T-celic, ki sodelujejo pri odzivu na antigen.

DIFERENCIACIJA T-LIMFOCITA

Osnova za identifikacijo stopenj razvoja T-limfocitov je stanje genov receptorjev V in izražanja TCR ter koreceptorjev in drugih membranskih molekul. Shema diferenciacije T-limfocitov (slika 6-5) je podobna zgornji shemi za razvoj B-limfocitov (glej sliko 5-13). Podane so ključne značilnosti fenotipa in rastni faktorji razvoj T celic. Sprejete notacije stopnje razvoja celic T določa izražanje koreceptorjev: DN (iz Dvojno negativno CD4CD8) - dvojni negativ, DP (iz dvojno pozitivno, CD4 + CD8 +) - dvojno pozitivno, SP (od enojno pozitivno, CD4 + CD8 - in CD4CD8 +) so enkratni pozitivni. Delitev DNtimocitov na stopnje DN1, DN2, DN3 in DN4 temelji na naravi

riž. 6-5. Razvoj limfocitov T

izražanje molekul CD44 in CD25. drugo simboli: SCF (od faktor izvornih celic)- faktor izvornih celic, lo (low; index mark) - nizka stopnja izražanja. Stopnje preureditve: D-J - predhodna faza, povezava segmentov D in J (samo v genih β- in δ-verig TCR, glej sliko 6-2), V-DJ - končna faza, povezava zarodnega gena V s kombiniranim DJ segmentom.

.Timociti se razlikujejo od skupne prekurzorske celice, ki, medtem ko je še zunaj timusa, izraža membranske markerje, kot so CD7, CD2, CD34 in citoplazmatsko obliko CD3.

.Prekurzorske celice, zavezane k diferenciaciji v limfocite T, migrirajo iz kostnega mozga v subkapsularno območje skorje timusa, kjer se počasi razmnožujejo v približno enem tednu. Na timocitih se pojavijo nove membranske molekule CD44 in CD25.

.Nato se celice premaknejo globlje v skorjo timusa in molekule CD44 in CD25 izginejo iz njihove membrane. Na tej stopnji se začne preureditev genov β-, γ- in TCR δ verige. Če geniγ- in δ-verige imajo čas, da so produktivne, tj. brez premika okvirja, prerazporedi prej kot geni β-verige, nato se limfocit diferencira naprej kotγ δT. V nasprotnem primeru se β-veriga izraža na membrani v kompleksu s pTα (invariantna nadomestna veriga, ki na tej stopnji nadomesti pravo verigo α) in CD3. To služi

signal za zaustavitev preureditve genov γ- in δ-verige. Celice se začnejo razmnoževati in izražajo CD4 in CD8 - dvojno pozitivno timociti. V tem primeru se kopiči masa celic s pripravljeno β-verigo, vendar s še ne preurejenimi α-verižnimi geni, kar prispeva k raznolikosti αβ-heterodimerov.

.Na naslednji stopnji se celice prenehajo deliti in začnejo preurejati gene Vα, večkrat v 3-4 dneh. Preureditev genov α-verige povzroči ireverzibilno delecijo δ-lokusa, ki se nahaja med segmenti genov α-verige.

.Do izražanja TCR pride z vsako novo varianto α-verige in selekcijo (selekcijo) timocitov glede na moč vezave na MHC-peptidni kompleks na membranah epitelijskih celic timusa.

Pozitivna selekcija: odmrejo timociti, ki niso vezali nobenega od razpoložljivih kompleksov MHC-peptid. Zaradi pozitivne selekcije približno 90% timocitov umre v timusu.

Negativna selekcija eliminira timocitne klone, ki vežejo MHC-peptidne komplekse s previsoko afiniteto. Negativna selekcija izloči od 10 do 70 % celic, ki so bile podvržene pozitivni selekciji.

Timociti, ki so vezali katerega od kompleksov MHC-peptid s pravilnim, tj. s povprečno močjo in afiniteto prejmejo signal za preživetje in nadaljujejo diferenciacijo.

.Vklopljeno kratek čas Obe koreceptorski molekuli izgineta iz timocitne membrane, nato pa se ena od njiju izrazi: timociti, ki prepoznajo peptid v kompleksu z MHC-I, izražajo CD8 koreceptor, z MHC-II pa CD4 koreceptor. V skladu s tem dve vrsti T-limfocitov dosežeta periferijo (v razmerju približno 2:1): CD8 + in CD4 +, katerih funkcije v prihajajočih imunskih odzivih so različne.

-CD8+ T celice igrajo vlogo citotoksičnih T-limfocitov (CTL) - prepoznajo in neposredno ubijejo celice, spremenjene z virusom, tumorjem in drugimi "spremenjenimi" celicami (slika 6-6).

-CD4+ T celice. Funkcionalna specializacija limfocitov CD4 + T je bolj raznolika. Pomemben del CD4 + T-limfocitov med razvojem imunskega odziva postanejo T-pomočniki (pomočniki), ki medsebojno delujejo z B-limfociti, T-limfociti in drugimi celicami med

riž. 6-6. Mehanizem delovanja citotoksičnega T-limfocita na tarčno celico. V celici T ubijalki se kot odgovor na povečanje koncentracije Ca 2+ zrnca s perforinom (vijolični ovali) in granzimi (rumeni krogi) spojijo s celično membrano. Sproščeni perforin se vgradi v membrano tarčne celice s poznejšo tvorbo por, prepustnih za granzime, vodo in ione. Posledično se ciljna celica lizira

neposrednim stikom ali preko topnih faktorjev (citokinov). V določenih primerih se lahko razvijejo v CD4 + CTL: zlasti takšne limfocite T najdemo v znatnih količinah v koži bolnikov z Lyellovim sindromom.

T helper subpopulacije

Od poznih 80-ih let 20. stoletja je bilo običajno razlikovati 2 subpopulaciji T-pomočnikov (odvisno od tega, kateri niz citokinov proizvajajo) - Th1 in Th2. IN Zadnja leta spekter podskupin CD4+ celic T se še naprej širi. Odkrite so bile subpopulacije, kot so Th17, T-regulatorji, Tr1, Th3, Tfh itd.

Glavne podskupine celic T CD4+:

. Th0 - CD4+ T limfociti vklopljeni zgodnje faze razvoj imunskega odziva, proizvajajo samo IL-2 (mitogen za vse limfocite).

.Th1- diferencirana subpopulacija CD4 + T-limfocitov, specializirana za proizvodnjo IFNγ, TNF β in IL-2. Ta subpopulacija uravnava številne celične imunske odzive, vključno z zapoznelo preobčutljivostjo (DTH) in aktivacijo CTL. Poleg tega Th1 stimulira proizvodnjo opsonizirajočih protiteles IgG s strani limfocitov B, ki sprožijo kaskado aktivacije komplementa. Razvoj čezmernega vnetja s kasnejšo poškodbo tkiva je neposredno povezan z aktivnostjo subpopulacije Th1.

.Th2- diferencirana subpopulacija limfocitov CD4 + T, specializirana za proizvodnjo IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 in IL-13. Ta subpopulacija je vključena v aktivacijo limfocitov B in spodbuja njihovo izločanje velikih količin protiteles različnih razredov, zlasti IgE. Poleg tega je subpopulacija Th2 vpletena v aktivacijo eozinofilcev in razvoj alergijskih reakcij.

.Th17- subpopulacija limfocitov CD4 + T, specializirana za proizvodnjo IL-17. Te celice zagotavljajo protiglivično in protimikrobno zaščito epitelijskih in mukoznih barier ter igrajo ključno vlogo pri patologiji avtoimunskih bolezni.

.T-regulatorji- limfociti CD4 + T, ki zavirajo aktivnost drugih celic imunskega sistema z izločanjem imunosupresivnih citokinov - IL-10 (zaviralec aktivnosti makrofagov in Th1 celic) in TGFβ - zaviralec proliferacije limfocitov. Zaviralni učinek je mogoče doseči tudi z neposredno medcelično interakcijo, saj se na membrani nekaterih T-regulatorjev izražajo induktorji apoptoze aktiviranih in "izrabljenih" limfocitov - FasL (Fas ligand). Obstaja več populacij regulativnih limfocitov T CD4 +: naravne (Treg), ki dozorijo v timusu (CD4 + CD25 +, izražajo transkripcijski faktor Foxp3), in inducirane - lokalizirane pretežno v sluznicah prebavnega trakta in prehajajo v nastanek TGFβ (Th3) ali IL-10 (Tr1). Normalno delovanje T-regulatorjev je potrebno za vzdrževanje homeostaze imunskega sistema in preprečevanje razvoja avtoimunskih bolezni.

.Dodatne pomožne populacije. IN Zadnje čase obstaja opis vedno več novih populacij CD4 + T-limfocitov, razred-

razvrščeni glede na vrsto citokina, ki ga pretežno proizvajajo. Torej, kot se je izkazalo, je ena najpomembnejših populacij Tfh (iz angleščine. folikularni pomočnik- folikularni pomočnik). Ta populacija limfocitov CD4 + T se pretežno nahaja v limfoidnih foliklih in deluje kot pomočnik limfocitom B s proizvodnjo IL-21, kar povzroči njihovo zorenje in končno diferenciacijo v plazemske celice. Poleg IL-21 lahko Tfh proizvaja tudi IL-6 in IL-10, ki sta potrebna za diferenciacijo limfocitov B. Motnje v delovanju te populacije vodijo v razvoj avtoimunskih bolezni ali imunskih pomanjkljivosti. Druga "novo nastajajoča" populacija so proizvajalci Th9 - IL-9. Očitno so to Th2, ki so prešli na izločanje IL-9, ki je sposoben povzročiti proliferacijo celic T pomočnic v odsotnosti antigenske stimulacije, pa tudi povečati izločanje IgM, IgG in IgE s strani limfocitov B.

Glavne subpopulacije celic T pomočnic so predstavljene na sl. 6-7. Slika povzema sodobne ideje o adaptivnih subpopulacijah celic CD4 + T, tj. nastajanje subpopulacij-

riž. 6-7. Prilagodljive podskupine CD4+ celic T (citokini, diferenciacijski faktorji, kemokinski receptorji)

se pojavi med imunskim odzivom in ne med naravnim razvojem celic. Za vse vrste celic T pomočnic so navedeni citokini induktorji (na puščicah, ki vodijo do krogov, ki simbolizirajo celice), transkripcijski faktorji (znotraj krogov), receptorji za kemokine, ki usmerjajo migracijo (v bližini črt, ki segajo od "celične površine"), in proizvedeni citokini (v pravokotnikih, na katere so usmerjene puščice, ki segajo iz krogov).

Razširitev družine adaptivnih subpopulacij celic CD4 + T je zahtevala rešitev vprašanja narave celic, s katerimi te subpopulacije interagirajo (komu nudijo »pomoč« v skladu s svojo funkcijo pomočnika). Te ideje se odražajo na sl. 6-8. Ponuja tudi posodobljen pogled na funkcije teh subpopulacij (sodelovanje pri zaščiti pred določenimi skupinami patogenov) ter patološke posledice neuravnoteženega povečanja aktivnosti teh celic.

riž. 6-8. Prilagodljive podskupine celic T (partnerske celice, fiziološki in patološki učinki)

γ δT limfociti

Velika večina (99 %) limfocitov T, ki so podvrženi limfopoezi v timusu, so celice αβT; manj kot 1 % je celic γδT. Slednji se večinoma diferencirajo izven timusa, predvsem v sluznicah prebavnega trakta. V koži, pljučih, prebavnem in reproduktivnem traktu so prevladujoča subpopulacija intraepitelnih limfocitov. Med vsemi limfociti T v telesu predstavljajo celice γδT od 10 do 50 %. V embriogenezi se celice γδT pojavijo prej kot celice αβT.

.γδ T celice ne izražajo CD4. Molekula CD8 se izraža na nekaterih celicah γδT, vendar ne kot ap-heterodimer, kot na celicah CD8 + apT, temveč kot homodimer dveh a-verig.

.Lastnosti prepoznavanja antigenov:γδTCR bolj kot αβTCR spominjajo na imunoglobuline, tj. sposobne vezave nativnih antigenov neodvisno od klasičnih MHC molekul - za celice γδT predhodna obdelava antigena z APC ni potrebna ali sploh ni potrebna.

.Raznolikostγδ TCR manj kot αβTCR ali imunoglobulini, čeprav so na splošno celice γδT sposobne prepoznati širok spekter antigenov (predvsem fosfolipidne antigene mikobakterij, ogljikove hidrate, proteine ​​toplotnega šoka).

.Funkcijeγδ T celiceše niso povsem raziskani, čeprav prevladuje mnenje, da služijo kot ena od povezovalnih komponent med prirojeno in pridobljeno imunostjo. Celice γδT so ena prvih ovir za patogene. Poleg tega imajo te celice, ki izločajo citokine, pomembno imunoregulacijsko vlogo in se lahko diferencirajo v CTL.

NKT limfociti

T celice naravne ubijalke (NKT celice) predstavljajo posebno subpopulacijo limfocitov, ki zasedajo vmesno mesto med prirojenimi in adaptivnimi imunskimi celicami. Te celice imajo lastnosti limfocitov NK in T. Celice NKT izražajo αβTCR in za celice NK specifične receptorje NK1.1, ki spadajo v superdružino lektinskih glikoproteinov tipa C. Vendar ima receptor TCR celic NKT pomembne razlike od receptorja TCR običajnih celic. Pri miših večina celic NKT izraža invariantno domeno V verige a, ki jo sestavljajo

segmenti Vα14-Jα18, včasih imenovani tudi Jα281. Pri ljudeh je domena V verige α sestavljena iz segmentov Vα24-JαQ. Pri miših je veriga α invariantnega TCR pretežno kompleksirana z Vβ8.2, pri ljudeh pa z Vβ11. Zaradi strukturnih značilnosti verig TCR se celice NKT imenujejo invariantne - iTCR. Razvoj NKT celic je odvisen od molekule CD1d, ki je podobna molekulam MHC-I. Za razliko od klasičnih molekul MHC-I, ki predstavljajo peptide celicam T, CD1d celicam T predstavlja samo glikolipide. Čeprav se domneva, da so jetra mesto razvoja NKT celic, obstajajo trdni dokazi o vlogi timusa pri njihovem razvoju. NKT celice imajo pomembno vlogo pri uravnavanju imunosti. Pri miših in ljudeh z različnimi avtoimunskimi procesi je funkcionalna aktivnost NKT celic močno okrnjena. Celotna slika v patogenezi avtoimunskih procesov te motnje nimajo pomena. V nekaterih avtoimunskih procesih lahko NKT celice igrajo supresorsko vlogo.

Poleg nadzora avtoimunskih in alergijskih reakcij NKT celice sodelujejo pri imunskem nadzoru in povzročajo zavrnitev tumorja, ko se njihova funkcionalna aktivnost poveča. Njihova vloga pri protimikrobni zaščiti je velika, zlasti v zgodnjih fazah razvoja infekcijskega procesa. Celice NKT sodelujejo pri različnih vnetnih infekcijskih procesih, zlasti pri virusnih lezijah jeter. Na splošno so NKT celice multifunkcionalna populacija limfocitov, ki še vedno nosijo veliko znanstvenih skrivnosti.

Na sl. 6-9 povzema podatke o diferenciaciji limfocitov T v funkcionalne subpopulacije. Predstavljenih je več nivojev bifurkacije: γ δТ/ αβТ, nato za celice αβТ - NKT/ drugi limfociti T, za slednje - CD4 + /CD8 +, za celice CD4 + T - Th/Treg, za limfocite CD8 + T - CD8αβ /CD8αα. Prikazani so tudi diferenciacijski transkripcijski faktorji, odgovorni za vse razvojne linije.

riž. 6-9. Naravne subpopulacije T-limfocitov in njihovi diferenciacijski dejavniki