Межклеточные взаимодействия в воспалении

Клеточные основы кооперации в иммунных реакциях. Взаимодействие клеток при иммунном ответе.

Реактивное свойство организма, которое проявляется на клеточном уровне организации живого и заключается в распозновании “своих и чужих” клеток, обеспечивается Т-лимфоцитами. Молекулярные механизмы “узнавания” заключаются в том, что практически все клетки организма позвоночных экспрессируют молекулу гистосовместимости, которая находится на поверхности клетки и доступна для опознавания специализированными клетками иммунной системы. В связи с тем, что молекула в составе клетки одного организма, будучи внесенная в другой, вызывает реакцию отторжения, она получила название антиген гистосовместимости, или главная молекула гистосовместимости. Последняя бывает двух классов — I и II.

Молекула гистосовместимости 1-го класса является гликопротеином. Она состоит из трех частей: а) трансмембранного белка (тяжелой цепи), который пронизывает плазмолемму клетки и имеет внутриклеточную, цитоплазматическую и внеклеточную части (домены); б) белка малой молекулярной массы (эпитопа), расположенного между петлями внеклеточной части трансмембранного белка; в) периферического белка. Гены, кодирующие молекулярную организацию трансмембранного белка, расположены на 6-й хромосоме в области, которая получила название главный комплекс гистосовместимости (англ. — МНС — Major Histocompatibility Complex).

Основная биологическая роль молекулы гистосовместимости 1-го класса — дать возможность Т-лимфоцитам с помощью своих Т-клеточных рецепторов распознать “свои и чужие” клетки. Информацию об этом несет разнообразный по составу и последовательности расположения аминокислот низкомолекулярный белок — эпитоп. Это фрагмент, возникший из белков, присутствующих внутри клетки. Среди них могут быть: а) фрагменты собственных белков, тогда они не вызывают ответной реакции со стороны специализированных Т-лимфоцитов; б) молекулы белка, кодируемые вирусом; в) молекулы белка, кодируемые мутантным геномом раковой клетки организма. В случае появления двух последних происходит реакция клетки, несущей чужеродный эпитоп, с Т-лимфоцитом, который называется цитотоксическим.

Цитотоксические лимфоциты имеют рецепторы, с помощью которых осуществляется мониторинг практически всех клеток организма (за исключеним тех, которые отделены специальными гематотканевыми гистионами). Они имеют специфические рецепторы — Т-клеточные, с помощью которых взаимодействуют с эпитопом тканевой клетки, и особые рецепторы, представленные поверхностными гликопротеинами, которые выявляются моноклональными антителами CD8 (от англ. cluster of differentiation по номенклатуре, принятой в иммуноцитохимии рецепторов). Если Т-лимфоциты маркируются моноклональным антителом CD8, то они называются CD8+T-лимфоцитами, цитотоксическими, или киллерами. Последние связываются только с молекулой гистосовместимости 1-го класса.

В случае обнаружения чужеродного эпитопа происходит молекулярное взаимодействие в области контакта рецепторов, что является сигналом к запуску механизмов разрушения клетки, синтезирующей чужеродный белок. Это проявляется в секреции в межклеточное пространство белков — перфоринов, которые в виде трансмембранных белков встраиваются в плазмолемму чужеродной клетки, формируют поры, приводящие к нарушению гомеостаза, набуханию и распаду клетки. Кроме того, цитотоксические лимфоциты способны активизировать своими биологически активными веществами ферменты апоптоза как при проникновении их в клетку через поры, так и через рецепторы чужеродной клетки к индукторам апоптоза. Существуют и другие механизмы цитотоксического действия данной субпопуляции лимфоцитов на мишени.

В отличие от реакций клеточного типа существует другой тип реакции иммунных клеток, выражающийся в выработке антител в жидкие среды организма. Рецепторная система клеток (макрофагов, В- и Т-лимфоцитов), участвующих в иммунных реакциях данного типа, представлена молекулами гистосовместимости II-го класса. Последняя состоит из двух трансмембранных белков, между петлями которых располагается фрагмент антигена — эпитоп, или антигенная детерминанта. В отличие от описанного выше процесса возникновения эпитопа в составе молекулы гистосовместимости 1-го класса, во втором случае эпитоп появляется как результат двух процессов: а) фагоцитоза антигена макрофагом (антигенпредставляющей клеткой), внутриклеточного взаимодействия антигена с лизосомами макрофага и возврата фрагмента антигена в виде эпитопа на клеточную поверхность; б) рецепторно-опосредованного эндоцитоза В-лимфоцитами растворенного антигена, его модификации и возврата в виде эпитопа на клеточную поверхность.

Следовательно, принципиальные отличия в организации молекулы гистосовместимости II-го класса заключаются в том, что не все клетки синтезируют данный класс молекул, а эпитоп имеет внеклеточное происхождение.

С молекулой II-го класса могут взаимодействовать только те лимфоциты, которые имеют на своей поверхности другой — специальный рецептор класса CD4. К ним относятся СD+4Т-лимфоциты, или Т-хелперы. Последние вместе с антигенп-редставляющими клетками и В-лимфоцитами отвечают за формирования иммунной реакции, которая проявляется в синтезе иммуноглобулинов, или антител, циркулирующих в крови и тканевой жидкости (гуморальный иммунитет).

Межклеточные взаимодействия протекают следующим образом. Т-хелпер с помощью двух своих рецепторов — Т-клеточного (молекулы II-го класса) и CD4 связывается с молекулой II-го класса гистосовместимости макрофага (антигенпредставляющей клетки). Если Т-клеточный рецептор с одной стороны и эпитоп молекулы II-го класса макрофага с другой стороны не комплементарны, то происходит активация и пролиферации Т-хелпера. Аналогично происходит взаимодействие хелпера с В-лимфоцитом. Если эпитоп молекулы II-го класса В-лимфоцита не соответствует Т-клеточному рецептору хелпера, то последний вырабатывает лимфокины, которые вызывают пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцита в плазматические клетки. Последние специализированы на синтезе в большом количестве клеточных рецепторов к конкретному антигену и секреции рецепторов в виде иммуноглобулинов в кровь, лимфу, тканевую жидкость. В свою очередь рецепторы связывают циркулирующие в жидкостях организма антигены, предупреждают дальнейшее развитие заболевания.

Итак, иммуноглобулины — это секретируемые плазматическими клетками клеточные рецепторы к определенным антигенам. СD4+Т-лимфоциты называются помощниками (хелперами), так как без их участия невозможна активация, пролиферация и дифференцировка В-лимфоцитов в плазматические клетки.

Таким образом, иммунный комплекс органов действует как целое. Благодаря взаимодействию с эндокринной, нервной системами и местными факторами регуляции, происходит пролиферация и дифференцировка лимфоидных клеток, упорядоченная их миграция, осуществляемая через кровь и лимфу. Медленная миграция клеток характерна для стволовых клеток, Т- и В-лимфоцитов, заселяющих периферические органы иммуногенеза. Быстрая миграция характерна для рециркулирующих долгоживущих лимфоцитов памяти. Количество рециркулирующих клеток составляет 1010. Они мигрируют из крови в периферические органы иммуногенеза и обратно. Рециркуляция Т-лимфоцитов обеспечивает поддержание иммунного гомеостаза.

– Также рекомендуем “Эндокринный комплекс органов. Гормоны.”

Оглавление темы “Эндокринная патология.”:

1. Клеточные основы кооперации в иммунных реакциях. Взаимодействие клеток при иммунном ответе.

2. Эндокринный комплекс органов. Гормоны.

3. Классификация эндокринных органов. Виды эндокринных органов.

4. Гипоталамус. Строение гипоталамуса. Гормоны гипоталамуса.

5. Гипофиз. Развитие гипофиза. Строение гипофиза.

6. Эпифиз. Развитие эпифиза. Строение эпифиза. Гормоны эпифиза.

7. Щитовидная железа. Развитие щитовидной железы. Строение щитовидной железы. Гормоны щитовидной железы.

8. Околощитовидные железы. Развитие околощитовидных желез. Строение околощитовидных желез. Гормоны околощитовидных желез.

9. Надпочечники. Развитие надпочечников. Строение надпочечников.

10. Пучковая зона надпочечников. Сетчатая зона надпочечников. Мозговое вещество надпочечников.