Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Агропромышленность arrow Ветеринарная иммунология (теория и практика)

КЛЕТКИ, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИЕ ИММУННЫЙ ОТВЕТ

Общая характеристика клеток

В иммунном ответе участвует ряд клеток и выделяемых ими растворимых продуктов. Центральная роль всегда принадлежит лейкоцитам, однако другие клетки (например, тканевые) также вносят свой вклад, посылая сигналы лимфоцитам и отвечая на цитокины, выделяемые Т-клетками и макрофагами. На рис. 3.10 перечислены основные клетки и молекулы, принимающие участие в иммунологических реакциях организма.

Основные клетки иммунной системы

Рис. 3.10. Основные клетки иммунной системы:

  • 1 — антитела; 2 — цитокины; 3 — комплемент; 4 — медиаторы воспаления;
  • 5—цитокины.

Стрелками указаны растворимые медиаторы иммунного ответа.

Компоненты комплемента синтезируются преимущественно клетками печени

Предшественниками клеток иммунной системы служат плюри- потентные стволовые клетки, которые проходят два основных пути дифференцировки.

В зависимости от микроокружения клетка-предшественник лимфоидного ряда может дифференцироваться либо в Т-, либо в В-клетку. Т-клетки созревают в тимусе, тогда как В-клетки развиваются сначала в печени плода, а после рождения — в костном мозге, как и нормальные клетки-киллеры (НК). У птиц дифференцировка В-клеток происходит

35

в уникальном для этого класса позвоночных органе — фабрициевой сумке. Антигенпрезентирующие клети (АПК) образуются из гемопоэтических стволовых клеток. Предшественники клеток миелоидного ряда дифференцируются в зрелые (коммитированные) клетки, изображенные слева; эозинофилы, нейтрофилы и базофилы объединены под групповым названием «гранулоциты» (рис. 3.11).

Схема дифференцировки лимфоцитов

Рис. 3.11. Схема дифференцировки лимфоцитов:

1 — базофилы; 2 — эозинофилы; 3 — нейтрофилы; 4 — моноциты

Две главные популяции лимфоцитов названы Т-клетками и В-клет- ками. В- и Т-лимфоциты экспрессируют на своей поверхности анти- генсвязывающие рецепторы и другие молекулы (маркеры), необходимые для осуществления разнообразных функций. Для Т-клеточного ответа требуется представление антигенов антигенпрезентирующими клетками. В-клетки способны распознавать нативные антигены, не процессированные и не представленные другими клетками.

Различные функциональные субпопуляции Т-лимфоцитов проявляют хелперную, супрессивную или цитотоксическую активность. Фагоцитарные клетки, несущие специфические поверхностные маркеры, циркулируют с кровотоком (моноциты и гранулоциты) и присутствуют в тканях (например, клетки Купфера в печени). Эозинофилы, базофилы, тучные клетки и тромбоциты принимают участие в воспалительной реакции.

Лимфоциты третьей популяции, не экспрессирующие антигенсвя- зывающих рецепторов, названы нормальными (естественными) клетками-киллерами (НК). Они происходят из предшественников лимфоидных клеток в костном мозге и функционально отличаются от Т- и В-клеток своей способностью лизировать in vitro клетки определенных опухолевых линий (но не свежеудаленных опухолей) без предварительной иммунизации. Морфологически это большие зернистые (гранулярные) лимфоциты (БГЛ).

Подобно лимфоцитам, фагоциты также представлены двумя популяциями: моноцитами/макрофагами и полиморфноядерными грану- лоцитами. У последних ядро неправильной формы, сегментированное (полиморфное). В зависимости от характера окрашивания цитоплазматических гранул кислыми и основными красителями гранулоциты относят к нейтрофилам, базофилам или эозинофилам. Эффекторные функции этих трех типов клеток различны. Наиболее многочисленны нейтрофилы, называемые также полиморфноядерными нейтрофилами (ПМН) и составляющие большинство лейкоцитов (белых кровяных телец) в циркулирующей крови (примерно 60—70%).

Кроме лимфоцитов и фагоцитов к компонентам иммунной системы относится ряд вспомогательных клеток.

АПК представляют антигены Т- и В-клеткам. Тромбоциты участвуют в свертывании крови и в воспалительных реакциях. Тучные клетки, структурно и функционально сходные с базофильными полиморфноядерными гранулоцитами, принимают участие в определенных типах воспаления. Эндотелиальные клетки экспрессируют молекулы, способные узнавать циркулирующие с кровотоком лейкоциты, обеспечивая таким образом их адгезию (прилипание), а также распределение в сосудистом ложе.

Важная субпопуляция способных к фагоцитозу и долгоживущих клеток — мононуклеарные фагоциты. Эти клетки несут функцию захвата частиц, в том числе инфекционных агентов, с их поглощением и разрушением. Фагоциты стратегически располагаются в тех тканях организма, в которые возможно попадание таких частиц. Синовиальными А-клетками выстланы полости суставов, клетки Купфера выстилают кровеносные синусоидальные капилляры печени. Мононуклеарные фагоциты, циркулирующие с кровью, называются моноцитами. Из крови моноциты мигрируют в ткани, в которых превращаются в тканевые макрофаги, способные весьма эффективно презентировать антигены Т-лимфоцитам. Наиболее важны для презентации антигена покоящимся Т-клеткам интердигитатные дендритные клетки.

Полиморфноядерные нейтрофильные гранулоциты называют просто нейтрофилами или ПМН (от англ. PMN — polymorphonuclear neutrophils). Они составляют большинство среди лейкоцитов крови и происходят от клеток-предшественников. Нейтрофилы мигрируют в ткани, отвечая на определенные стимулы, но в отличие от моноцитов относятся к короткоживущим клеткам, которые, поглотив чужеродный материал, разрушают его и затем погибают.

Каждая В-клетка генетически запрограммирована на синтез поверхностного рецептора, специфичного к одному определенному антигену. Встретив и распознав этот антиген, В-клетки размножаются и дифференцируются в плазматические клетки, которые образуют и выделяют в растворимой форме большие количества таких рецепторных молекул, называемых антителами. Антитела представляют собой крупные гликопротеины и содержатся в крови и тканевой жидкости. Благодаря своей идентичности исходным рецепторным молекулам они взаимодействуют с тем антигеном, который первоначально активировал В-клетки.

Имеется несколько субпопуляций Т-клеток с различными функциями. Одни взаимодействуют с В-клетками, помогая им размножаться, созревать и образовывать антитела. Другие взаимодействуют с моно- нуклеарными фагоцитами, способствуя разрушению локализованных в них микроорганизмов. Обе эти субпопуляции Т-клеток названы хел- перными Т-клетками (Тх). Третья субпопуляция Т-клеток разрушает клетки организма, зараженные вирусами или иными внутриклеточно размножающимися патогенными микробами. Этот тип активности Т-клеток назван цитотоксичностью, а сами клетки соответственно — цитотоксическими Т-лимфоцитами (Тц). Как правило, распознавание антигена Т-клетками происходит только при условии, что он презен- тирован на поверхности других клеток в ассоциации (комплексе) с молекулами МНС. В распознавании участвует специфичный к антигену Т-клеточный рецептор (ТкР), функционально и структурно сходный с той поверхностной молекулой Ig, которая у В-клеток служит анти- генсвязывающим рецептором.

В-клетки образуют антитела, а Т-хелперные (Тх) клетки — цитокины, регулирующие иммунный ответ. В стимуляции Тх для синтеза цитокинов участвуют клетки, презентирующие антиген (АПК), и выполняющие ту же функцию В-клетки. Активированные макрофаги приобретают способность уничтожать поглощенные ими микробы. Цитотоксические Т-лимфоциты (Тц) и большие зернистые (гранулярные) лимфоциты (БГЛ) могут распознавать и уничтожать клетки- мишени самого организма.

Свои функции воздействия на другие клетки Т-лимфоциты осуществляют путем выделения растворимых белков — цитокинов, которые передают сигналы другим клеткам, или путем прямых межклеточных контактов. Основные функции лимфоцитов представлены на рис. 3.12.

Цитотоксичностью, направленной на другие клетки организма, обладает ряд клеток иммунной системы. Наиболее важны из них, вероятно, Тц-клетки.

Б ГЛ — это популяция лимфоцитов, как и Т-клетки способная распознавать изменения клеточной поверхности, которые возникают при злокачественном перерождении или вирусной инфекции. БГЛ поражают такие измененные клетки-мишени, но кроме того, в отличие от цитотоксических Т-лимфоцитов они весьма эффективно распознают клетки, поверхность которых лишена вовсе или утратила частично свои молекулы МНС. Прежде цитотоксическое действие БГЛ рассматривали как активность НК. Макрофаги и БГЛ распознают и уничтожают также некоторые клетки-мишени (или патогенные микроорганизмы), если поверхность последних покрыта связавшимися с ней специфическими антителами.

Основные функции лимфоцитов

Рис. 3.12. Основные функции лимфоцитов

Эозинофильные полиморфноядерные гранулоциты, или эозино- филы, — это специализированная популяция лейкоцитов, способных поражать крупные внеклеточные паразитические организмы, например шистосомы.

Все типы цитотоксических клеток поражают свои мишени, выделяя вблизи них содержимое внутриклеточных гранул, и другие, не запасаемые в гранулах молекулы.

Ряд других клеток иммунной системы участвует в воспалительной реакции, основная цель которой — привлечение лейкоцитов и растворимых медиаторов иммунитета к очагу инфекции.

Базофильные сегменгоядерные гранулоциты и тучные клетки — это клетки, заполненные гранулами, в которых содержатся различные медиаторы, вызывающие при высвобождении воспаление в окружающей ткани. Выделение медиаторов происходит при активации базофилов и тучных клеток. Эти клетки могут также синтезировать и выделять ряд медиаторов, регулирующих иммунный ответ. Тучные клетки располагаются во всех тканях вблизи кровеносных сосудов и воздействуют посредством некоторых своих медиаторов на клетки сосудистой стенки. Базофилы сходны по функциям с тучными клетками, но в отличие от них циркулируют с кровью.

Кровяные пластинки (тромбоциты), активированные в процессе свертывания крови или под действием комплексов антиген—антитело, также выделяют медиаторы воспаления.

Ежесуточно в первичных (центральных) лимфоидных органах (тимусе и постнатальном костном мозге) образуется значительное количество лимфоцитов. Часть этих клеток мигрирует из кровотока во вторичные лимфоидные ткани — селезенку, лимфатические узлы и лимфоидные образования слизистых оболочек. В организме млекопитающих содержится примерно 1012—1014 лимфоидных клеток, а лимфоидная ткань в целом составляет приблизительно 2% общей массы тела. При этом на лимфоидные клетки приходится примерно 20% циркулирующих с кровотоком лейкоцитов.

Многие зрелые лимфоидные клетки относятся к долгоживущим и могут многие годы существовать в качестве клеток иммунологической памяти.

Лимфоциты морфологически разнообразны. В обычном мазке крови лимфоциты различаются как по размерам (диаметр — 6—10 мкм), таки по морфологии. Варьируются соотношение величина ядра: величина цитоплазмы (Я : Ц), а также форма самого ядра. В цитоплазме некоторых лимфоцитов могут содержаться азурофильные гранулы.

При световой микроскопии мазков крови, окрашенных, например, гематологическим красителем Гимза, можно обнаружить два морфологически различных типа циркулирующих лимфоцитов: первый — относительно мелкие клетки, в типичном случае лишенные гранул, с высоким соотношением Я : Ц и второй — более крупные клетки с меньшим соотношением Я : Ц, содержащие в цитоплазме гранулы и известные как БГЛ. (Не следует путать БГЛ с гранулоцитами, моноцитами или их предшественниками, также содержащими азурофильные гранулы.)

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы