Следует отметить, что для активации Т-киллеров необходимы не только имеющие МNS1- антиген детерминанты на поверхности АПК, но и участие Т-хелперов. В-клетки взаимодействуют с антигеном при помощи своих иммуноглобулиновых рецепторов и активируются Т-хелперами. Таким образом, Т-клеточный и В-клеточный иммунитет зависят в значительной степени от Т-хелперов.
Для процессинга большое значение имеет скорость образования МНS белков, которая зависит от конституциональных особенностей человека. Это объясняет, почему одни люди имеют слабую иммунную защиту и часто болеют, а другие иммунологически резистентны к инфекциям [5,8].
Антигенпрезентирующие клетки после процессинга и включения МНS - антигена в плазмалемму покидают ткани, поступают в лимфатические сосуды, а оттуда в лимфатические органы второго порядка: в лимфоузлы и фолликулы. Здесь клетки располагаются в Т-клеточных зонах, где они окончательно созревают. Т-лимоциты разделяются на два класса: цитотоксические Т-лимфоциты, или Т-киллеры, и Т-хелперы, то есть Т-лимфоциты помощники. С какими из этих лимфоцитов будет взаимодействовать антигенпредставляющая клетка зависит от поверхности лимфоцитов. Т-киллеры обладают маркером СD8, а Т-хелперы СD4. Т-хеллпер является ключевой клеткой активации реакции клеточного иммунитета и В-лимфоцитов. Вирус иммунодефицита человека связывается с рецепторами СD4, а потому возникает дефицит Т-хелперов. Как мы видим антигенпредставляющие клетки имеют большое значение для полноценного клеточного и гуморального клеточного ответа. Особо надо отметить, что АПК важны для своевременного распознавания раковых патогенов, что определяет перспективы их изучения для терапии злокачественных опухолей [1].
Лимфоциты
Лимфоциты являются основными (эффекторными) клетками, осуществляющими иммунные реакции. Лимфоциты по численности уступают лишь гранулоцитам. Происхождение лимфоцитов костно-мозговое. Часть лимфоцитов костного мозга, то есть претимоциты, мигрируют из костного мозга в вилочковую железу - тимус, где происходит их дозревание. Центральными органами лимфоцитопоэза являются красный костный мозг и вилочковая железа, вторичные лимфоидные органы представлены лимфатическими узлами, селезенкой и лимфатическими фолликулами. В лимфоидных органах идет дифференцировка лимфоцитов, часть из них выходит в кровь, затем органы и ткани, выполняет иммунную функцию и возвращаются вновь в лимфоидные органы, то есть происходит рециркуляция лимфоцитов. Некоторые зрелые лимфоциты не выходят из лимфоидных органов, а иммуную функцию выполняет секретируемые ими иммуноглобулины. Это относится к В-лимфоцитам, в то же время цитотоксические лимфоциты (Т-киллеры) выполняют свою функцию при непосредственном контакте с клетками и органами. Лимфоциты это очень многочисленные клетки, лимфоцитов столько же, сколько и клеток печени. В крови присутствует только 2% существующих в организме лимфоцитов, остальные 98% находятся в тканях. Среднее время пребывания лимфоцитов в крови составляет около получаса [4,8,10].
Лимфоциты функционально разнородны, а потому срок жизни различных субпопуляций лимфоцитов варьирует от нескольких часов до многих лет - у клеток памяти.
По численности в крови лимфоциты уступают только нейтрофильным гранулоцитам. Если принять содержание всех лейкоцитов за 100%, у взрослого человека оказывается около 25-30% лимфоцитов, у детей от 4 дней до 5 лет число лимфоцитов больше и достигает 50-65%.
При микроскопическом исследовании лимфоциты можно разделить на три группы. Во-первых, малые лимфоциты: их размер меньше 6 мк. Это зрелые клетки, однако особенность лимфоцитов состоит в том, что лимфоциты под воздействием антигена подвергаются бластной трансформации, то есть приобретают свойства бластных клеток: увеличиваются в размере, ядро становится рыхлым, меняется гетерохроматин на эухроматин, увеличивается число ядрышек, цитоплазма, которая в зрелом лимфоците представлена узком ободком, расширяется, становится менее базофильной, в ней обнаруживаются многие органеллы, свидетельствующие о метаболической активности клетки (рибосомы, гранулярная эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи). Такие лимфоциты называются иммунобластами, они прогрессивно дифференцируются, пролиферируют и образуют эффекторные клетки. Следующая группа - средние лимфоциты с диаметром до 9 микрометров, их около 10%, они занимают среднее положение между малыми лимфоцитами и большими лимфоцитами. Наконец, большие лимфоциты - их диаметр 18 микрометров. Эти клетки, как правило, не встречаются в крови, они обнаруживаются в лимфоузлах. Большие лимфоциты имеют все свойства активных клеток. У них светлые ядра, гетерохроматин заменяется на эухроматин, отчётливо выражены ядрышки, цитоплазма слабо базофильна и богата органеллами. Эти клетки являются иммунобластами, это активные делящееся клетки. Большие гранулированные лимфоциты могут составлять 5-10% лимфоцитов в крови. Большие гранулярные лимфоциты как активные клетки имеют большое светлое ядро и содержат характерные азурофильные гранулы на полюсе, противоположном ядру. Наличие гранул указывает на функцию больших гранулированных лимфоцитов, в них содержится вещества перфорины и гранзимы, которые обеспечивают разрушение клеток-мишеней. Гранулярные лимфоциты взаимодействуют с клетками, патологически измененными: инфицированные вирусами клетки или опухолевые клетки. NK-клетки выделяют при контакте содержимое гранул Бербека, которое действует на клетки-мишени, активно проникает в них, жидкость устремляется в цитоплазму через поры в плазмалемме, образовавшиеся от воздействия перфоринов, и клетка подвергается цитолизу. В клетку-мишень входят ферменты (гранзимы), они характеризуются тем, что запускают реакцию апоптоза, то есть естественной гибели клетки. Большие гранулированные лимфоциты выполняют функцию NK-клеток, или клеток естественных убийц. Это особая разновидность клеток иммунной системы, которые функционируют в системе врождённого (неадаптивного) иммунитета. Клетки убийцы не обладают специфичностью и одинаково реагируют на самые различные патологически изменённые клетки [3,5,8].
Морфологическая классификация лимфоцитов различает малые, средние и большие лимфациты и не устраивает иммунологическую концепцию. Согласно ей, лимфоциты классифицируются в зависимости от принадлежности к клеточному или гуморальному иммунитету. Клеточный иммунитет обеспечивается Т-лимфоцитами, а гуморальный иммунитет В-лимфоцитами. Лимфоциты ведут своё происхождение от стволовой кроветворной клетки. Их предшественники частично созревают в костном мозге, а затем впадают в кровеносные сосуды и через них во вторичные лимфатические органы: лимфоузлы, лимфатические фолликулы и селезёнку. Впервые В-лимфоциты, осуществляющие гуморальный иммунный ответ и вырабатывающие иммуноглобулины, описаны у птиц, их созревание происходит в своеобразном органе - сумке Фабрициуса или по-латыни bursa Fabricii. Отсюда и их название В - лимфоциты - bursa. У человека и у млекопитающих сумки Фабрициуса нет, и В-лимфоциты формируются в костном мозге, называются В-лимфоциты, хотя бы потому, что костный мозг по-английски bone marrow. Некоторые из столовых клеток (претимоциты) поступают в тимус (вилочковая, зобная железа), где происходит их дифференцировка в Т-клетки. Лимфоциты имеют различные клеточные маркеры на плазмалемме, могут иметь маркер СD4 - это Т-хелперы, СD8 - это Т-киллеры, или цитотоксические лимфоциты, В-лимфоциты имеют маркеры СD19, СD20, СD21, СD22, СD23. Функциональные различия лимфоцитов, безусловно, состоят в обеспечении либо клеточного (Т-лимфоциты), либо гуморального (В-лимфоциты во взаимодействии с Т-хелперами) иммунитета. Наконец, по содержанию в крови в основном присутствуют Т-лимфоциты, и их большинство - около 75%. 1/5 приходится на В-лимфоциты. По-разному Т- и В-лимфоциты размещаются в лимфатических органах. В лимфоузлах в зоне вокруг лимфатических фолликулов располагаются В-лимфоциты, во внутренней корковой зоне располагаются Т-лимфоциты, с тем чтобы снова смениться на В-лимфоциты в мозговой (медуллярной) зоне. Не все лимфоциты имеют маркеры Т- и В- лимфоцитов, есть лимфоциты, которые не имеют никаких маркеров. Это так называемые нулевые лимфоциты - Т0-лимфоциты, прежде всего представленные клетками натуральными убийцами NK-клетками, которые описываются как большие гранулярные клетки с азурофильной зернистостью [5,6].
Т-лимфоциты
Как известно, адаптивный (приобретённый) иммунитет состоит из клеточных иммунологических реакций - функционирование Т-лимфоцитов и гуморальных иммунных реакций (функционирование В-лимфоцитов, которые превращаются в плазматические клетки в присутствии соответствующих регуляторных Т-лимфоцитов). Сначала рассмотрим Т-лимфоциты, участвующие в клеточном иммунитете. Т-лимфоциты узнают антигенные детерминанты патогенов или раковых клетках, благодаря тому, что на их клеточной мембране имеются соответствующие клеточные рецепторы (ТКР - Т-клеточные рецепторы). Антигены обладают чрезвычайным разнообразием (не тысячами, а сотнями тысяч вариантов). Как это возможно? В клетках человека содержится не более 25 тысяч генов, Разнообразие Т-клеточных рецепторов и иммуноглобулинов объясняется так называемой генной рекомбинацией. Под этим подразумевается, что генов определяющих структуру клеточного рецептора немного - сотни - тысячи, но они могут по-разному объединяться, и поэтому возникают многие сотни тысяч различных вариантов рецепторов или иммуноглобулинов. Генная рекомбинация - это важнейшее свойство лимфоцитов, так как так в результате рекомбинации получаются отличающиеся друг от друга лимфоциты, то есть лимфоциты проявляют свою способность к фенотипическому изменению [1,10].
Т-лимфоциты способы удалять (элиминировать) патогенные клетки, это осуществляется благодаря сенсибилизированным Т-лимфоцитам-киллерам. Т-лимфоциты, в отличие от В-лимфоцитов, осуществляют свои функции при непосредственном контакте с клеткой мишенью.
Т-лимфоциты обладают регуляторными функциями, то есть они изменяют иммунный ответ, что обеспечивается популяцией клеток, которые могут активировать или угнетать иммунные реакции( Т-хелперы).
Т-лимфоциты влияют на активность гемопоэза за счёт выделения соответствующих факторов, регулирующих кроветворение.
Т-лимфоциты при активации выделяют большое количество лимфокинов, которые влияют на размножение, рост и дифференцировку лимфоидных клеток.
Происхождение Т-лимфоцитов: они возникают из предшественников. Эти клетки частично дифференцируются в костном мозге и превращаются в претимоциты, выходят из костного мозга, попадают в кровоток и с кровью переносятся в центральный орган клеточного иммунитета - тимус, или вилочковую железу. В тимусе Т-лимфоциты проходят дифференцировку и пролиферацию, поэтому из тимуса выходят зрелые клетки, имеющие специфические Т-клеточные рецепторы, при помощи которых они распознают самые различные антигенные детерминанты. Кроме того, клетки, выходящие из тимуса, имеют соответствующие плазматические маркеры, это могут быть СD8, характерные для популяции Т-киллеров (или цитотоксических Т-клеток) и маркеры СD4, характерные для популяции Т-хелперов. Маркеры СD4 и СD8 лимфоцитов входят в комодулярный комплекс, который обеспечивает активацию клетки после взаимодействия ее клеточного рецептора с антигеном [1,6].
Дифференцировка и пролиферация Т-лимфоцитов происходит в тимусе в корковой зоне. Лимфоциты приобретают соответствующие Т-клеточный рецептор и маркеры. 98% лимфоцитов созревают неправильно и погибают; лишь только 2% лимфоцитов, развивающихся в вилочковой железе, становятся полноценными Т-лимфоцитами. При этом они проходят селекцию, селекция может быть положительной или отрицательной и сводится к тому, что клетки, не имеющие характерных клеточных рецепторов на поверхности и направленные к антигенам собственного организма, удаляются [2,6].
Лимфоцит из вилочковой железы поступает в кровь и затем в лимфатические органы, прежде всего в лимфатические узлы. В Т-зависимых зонах лимфатических узлов происходит дальнейшее созревание Т-лимфоцитов, которое сводится к тому, что Т-лимфоциты приобретают специфические Т-клеточные рецепторы. Они могут выйти из лимфатического узла, попасть в кровь, из крови быть занесены в лимфатические ткани. Одна из особенностей иммунных реакций состоит в том, что Т-лимфоцит не реагирует на обычный антиген или его эпитоп. Чтобы Т-лимфоцит реагировал на соответствующий антиген, он должен быть ему представлен антигенпредставляющей клеткой (обычно представлены дендритными клетками, например, клетками Лангерганса). После того как антигенпредставляющая клетка взаимодействует с лимфоцитом, в нем происходит его активация. Активация приводит к тому, что клетка размножается. Это называется экспансией клона лимфоцитов. Размножающиеся клетки выделяют лимфокины, которые активируют иммунные клетки. После активации Т-клетки (например, цитотоксические Т-киллеры) покидают лимфатические органы, из крови переносятся в периферические ткани, где осуществляют свои иммунные функции путём контактного взаимодействия с клетками-мишенями. Т-клеточные реакции отличаются от В-клеточных реакций тем, что В-клетки обычно не покидают лимфатические узлы, костный мозг или селезёнку, где произошла их дифференцировка в плазматические клетки. Для того, чтобы совершились реакции гуморального иммунитета, плазматические клетки вырабатывают иммуноглобулины, которые выходят в кровь и достигают патогенов. Т-клетки способны к циркуляции, то есть они созревают в лимфатических узлах или в селезёнке, выходят в ткани, где осуществляют свои иммунологические функции. Обычно это сводится к тому, что клетки-мишени погибают при контакте с Т-лимфоцитами, а Т-лимфоциты могут вернуться назад в лимфатический узел с током крови. Длительность жизни Т-клеток различна, так называемые клетки памяти сохраняются в течение многих лет в организме и обеспечивают быстрое и сильное протекание реакции иммунитета после повторного контакта с антигеном. Это называется вторичный иммунный ответ [3,5,9].
Как следует из изложенного, в Т-клетках выделяют несколько субпопуляций. Бесспорно существуют клетки-хелперы (помощники) и клетки-киллеры (цитотоксические лимфоциты). Кроме того, некоторые исследователи рассматривают такие Т-лимфоциты, как Т-лимфоциты гиперчувствительности замедленного типа, а также Т-супрессоры. Но современные исследования дают основание отнести эти клетки к разновидности Т-хелперов.
Можно выделить три основных группы эффекторных клеток: цитотоксические Т-лимфоциты или Т-киллеры, регуляторные Т-клетки - Т-хелперы, которые влияют на активацию Т-киллеров и на активацию В- лимфоцитов и В-лимфоциты. Выделяется также 3 группы клеток, которые не участвуют непосредственно в иммунологических реакциях. Это клетки памяти Т-киллеров, Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов (обеспечивают ответ при повторном контакте с антигеном и сохраняются в организме на протяжении практически всей его жизни).
Т-клетки представлены двумя популяциями. Т-хелперы играют основную роль. Антиген представляется Т-хелперам, а эти клетки запускают клеточный и гуморальный иммунитет. Т-хелперы являются своего рода регуляторными клетками клеточного и гуморального иммунитета, оказывая стимулирующее влияние на эффекторные клетки. На своей поверхности имеют СD4 маркер [5,9].
Чтобы произошла активация Т-хелперов, необходим ряд условий. Т-лимфоцит должен иметь на своей поверхности соответствующие Т-клеточный рецептор и молекулы СD4. Антигенпредставляющая клетка на своей поверхности должна иметь комплекс молекул MНS 11 класса и эпитоп антигена. Антиген на антигенпредставляющей клетке должен соответствовать Т-клеточному рецептору. Как уже говорилось, Т-клетки требуют воздействия еще одного стимула помимо представленного антигенпредставляющими клетками. На дендритные клетки или В-лимфоциты должны ещё подействовать костимулирующие медиаторы. Как происходит распознавание антигена и активация Т-клетки при взаимодействии с антигенпредставляющей клеткой?
Антигенпредставляющая клетка имеет на своей поверхности комплекс MNS-II-антиген и костимулирующие молекулы, поэтому со стороны T-хелпера Т-клеточный рецептор взаимодействует с комплексом MNS-II-антиген. Рядом с рецепторам находится маркер СD4, и его присутствие обусловливает прочность взаимодействия антигенпредставляющей клетки и Т-хелпера, костимулирующим молекулам антигенпредставляющей клетки соответствуют адгезивные молекулы. Активация Т-хелпера происходит при двойном стимулировании: основном стимулировании и костимулировании, антигенпредставляющие клетка выделяет лимфокины, а именно интерлейкин 1, и он вызывает пролиферацию лимфоцитов.