Кроме того. при активации Т-хелперов выделяется ряд лимфокинов. Различают две субпопуляции Т-хелперов: Т-хелперы-1 активируют реакции клеточного иммунитета (выделяют интерлейкин-2 и интерферон-гамма); субпопуляции Т-хелперов-2 способствуют активации В-клеток (выделение интерлейкинов 4,9,10,13 - в результате выделения интерлейкинов происходит стимуляция и пролиферация Т-лимфоцитов-хелперов, Т-лимфоцитов-киллеров и активация В-лимфоцитов, которые и трансформируются в плазматические клетки). Некоторое время назад считалось, что существуют и Т-супрессоры. Сейчас полагают, что Т-супрессоры представлены разновидностью Т-хелперов, которые выделяют лимфокины, подавляющие реакции клеточного и гуморального иммунитета [3,7].
Регуляторные воздействия субпопуляций Т-хелперов можно охарактеризовать так: Т-хелперы-1 активируют реакции клеточного иммунитета и воспалительные процессы; клетки Т-хелперы-2 активируют реакции гуморального иммунитета и оказывают противовоспалительное действие. Соотношение между Т-хелперами-1 и Т-хелперами-2 часто определяет степень выраженности острого или хронического воспаления: если резко выражены воспалительные воздействия Т-хелпера-1, то возможно нежелательное повреждение клеток, а если активны Т-хелперы-2, то будет подавлено воспаление и вероятна хроническая внутриклеточная инфекция.
Хотя мы выделяем Т-хелперы-1 и Т-хелперы-2, оба вида этих клеток происходят из одного общего предшественника Т-лимфоцита-0 [3].
Т-хелперы являются основными представителями лимфоцитов, они составляют 2\3 циркулирующих Т-лимфоцитов. Содержание Т-хелперов может изменяться при различных состояниях. При ВИЧ-инфекции происходит подавление Т-хелперов, так как ВИЧ присоединяется к молекуле СD4 и в результате этого проникает внутрь клетки. Затем он подавляет деятельность клетки и создает множество собственных реплик. Т-хелперы погибают, а следовательно, уменьшается и стимулирующее воздействие на деятельность Т-киллеров лимфоцитов и на деятельность B-клеток (лимфоцитов, обеспечивающих реакции иммунного ответа клеточного и гуморального иммунитета). Уничтожение Т-хелперов приводит к развитию тяжёлых оппортунистических инфекций, вызванных условно-патогенной флорой. Поскольку подавлены все реакции клеточного иммунитета, то и очищение организма от видоизменённых злокачественных клеток тоже подавлено, и больные СПИДом склонны к развитию необычных опухолей (саркома Капоши) [4,8].
Цитотоксические Т-лимфоциты-киллеры являются основными участниками клеточного иммунитета. Чтобы Т-киллеры могли войти в реакции клеточного иммунитета, они должны быть активированы.Эти клетки активируются при взаимодействии Т-клеточного рецептора и молекулы СD8 с комбинированными с белками MНС 1 класса антигенами. Белки MНС 1 класса имеются не только на антигенпредставляющих клетках профессионального типа (например, на дендритных клетках), они обнаруживаются на всех клетках организма (за исключением эритроцитов). Это важно, так как иммунитет, осуществляемый киллерами, будет направлен на все поражённые клетки, в том числе и тканевые, если они будут поражены вирусом или опухолевым процессом. То есть цитотоксические Т-лимфоциты оказывают действие на клетки, пораженные вирусами, бактериями, грибами или простейшими, а также на клетки чужеродных тканей при трансплантации. Т-киллеров намного меньше, чем Т-хелперов. В составе циркулирующей крови около 70% Т-лимфоцитов-хелперов, Т-киллеров около 1\5 [2,5].
Активация Т-киллеров происходит похоже с активацией Т-хелперов - при непосредственном контакте клетки-мишени и цитотоксического лимфоцита. При взаимодействии комплекса MНС-1-антиген и клеточного рецептора рядом находится маркер СD8. Как и в случае с Т-хэлпером в клетке-мишени, присутствуют костимулирующие молекулы , а в клетке Т-лимфоците находится адгезионная молекула. Если эти условия выполняются, то происходит активация Т-лимфоцита, и он начинает проявлять цитотоксические эффекты. Для этого превращения необходим контакт развивающегося Т-киллера с соответствующим Т-хелпером (имеется в виду что Т-хелпер должен быть активирован тем же антигеном, что и цитотоксический Т-лимфоцит). Напомним, что активация Т-хелпера требует профессиональной антигенпредставляющей клетки, обычно это дендритная клетка. Она имеет комплекс антигена с белком MНС-II класса. В результате взаимодействия с Т-хелпером цитотоксические лимфоциты выделяют ряд лимфокинов: это интерлейкин-2, интерферон-гамма, фактор некроза опухоли-альфа [2,10].
Пул Т-клеток состоит из активных клеток, принимаюших непосредственное участие в иммунологических реакциях, и клеток памяти, живущих в течение многих лет и ответственных за активное протекание вторичного иммунного ответа. Активные клетки осуществляют гибель клеток, поражённых внутриклеточной инфекцией, а также клеток трансплантатов и опухолей. Действие цитотоксических клеток непосредственное и осуществляется при контакте с клеткой-мишенью. В цитотоксических клетках накапливаются вещества, вызывающие гибель клетки-мишени: это перфорины, а также гранзимы. Эти вещества содержатся в гранулах лимфоцитов и в гранулах Бербека в клетках естественных убийцах - NK-клетках [4,10].
Перфорины приводят к образованию пор в мембранах клеток-мишеней, размер пор достигает до 10 нанометров. Через эти поры внутрь клетки входит вода внеклеточной жидкости, то есть согласно правилам осмоса клетка набухает и взрывается. Иначе это называется «смертельный поцелуй» или «смертельный удар». Через образованный канал в клетку проникают активные вещества, например гранзимные ферменты, которые запускают процесс апоптоза - естественной смерти клетки. Надо учесть, что как первый механизм образования пор, так и второй механизм запуска апоптоза являются кальций-зависимыми, то есть протекает в присутствии соответствующих концентраций ионов кальция. Помимо этих двух механизмов наружного и внутреннего удара по клетке, она подвергается апоптозу ещё в результате взаимодействия так называемого антигена Fas на плазмалемме с соответствующим Fas-антигеном на поверхности цитотоксической клетки. Этот процесс важен, потому что регулирует содержание Т-киллеров. Когда их становится слишком много, то они взаимодействуют друг с другом через Fas-антиген, в результате чего запускается программа апоптоза и количество цитотоксических клеток уменьшается. Это важно, потому что предотвращает чрезмерное повреждение тканей и развитие хронического воспаления [5,7].
Некоторые авторы описывают Т-клетки гиперчувствительности замедленного типа. Но эти клетки скорее всего являются представителями популяции Т-хелперов. Активация реакций гиперчувствительности замедленного типа происходит вследствие выделения Т-хелперами лимфокинов, например факторов, ингибирующих миграцию макрофагов и Т-лимфоцитов, и факторов, стимулирующих хемотаксис макрофагов и воспаление. В результате выделения соответствующих факторов Т-хелперами происходит формирование элементов продуктивного воспаления в тканях.
Активация пролиферации и дифференцировки Т-лимфоцитов приводит к образованию пула эффекторных клеток. Существует их две субпопуляции: одна из них - это активные эффекторные клетки, принимающие непосредственное участие в реакциях клеточного иммунитета или в регуляторных реакциях Т-лимфоцитов. Другая часть этого пула - это клетки памяти цитотоксических клеток и Т-хелперных клеток. Клетки памяти непосредственно не участвуют в иммунологических реакциях, но они несут информацию о контакте с тем или иным антигеном и обеспечивают быстрое развитие вторичного иммунного ответа. Вторичный иммунный ответ не только возникает быстрее, чем первичный, но он и намного сильнее - настолько, что часто не успевает проявиться болезненный процесс, так как патогены уже уничтожены лимфоцитами. Клетки памяти, в отличие от активных лимфоцитов, живут несколько месяцев, а могут жить десятилетиями и сохраняться в течение всей жизни организма [3].
В-лимфоциты и плазматические клетки
В-лимфоциты впервые выявлены у птиц, они формируются в специфическом органе - сумке Фабрициуса. У млекопитающих и человека этого органа нет. В-лимфоциты развиваются из стволовых кроветворных клеток в костном мозге. При отсутствии антигенной стимуляции происходит процесс так называемой генетической рекомбинации клеток с образованием тысяч, если не миллионов, различных В-лимфоцитов с различными иммуноглобулиновыми рецепторами.
В-клеточный иммунитет называется гуморальным, потому что он осуществляется через жидкостные среды, а именно через кровь. лимфу и тканевую жидкость, куда попадают синтезируемые иммуноглобулины, которые образуются активными производными лимфоцитов - они называются плазматические клетки.
Таким образом, В-лимфоциты выполняют следующие функции: они распознают антигены, в них иммуноглобулины формируются в результате генетической рекомбинации, или аранжировки, при созревании В-клеток в костном мозге без антигенной стимуляции. При этом может образовываться до миллиарда различных рецепторов, которые связываются с возможными антигенами. В-лимфоциты костного мозга называются «девственными» или «виргинными», или наивными. Следующим этапом В-лимфоциты выходят из костного мозга, попадают в кровь и разносятся в лимфатические органы, где происходит их созревание. В-лимфоциты взаимодействуют с антигенами с помощью своих иммуноглобулиновых рецепторов, и происходит их активация и обеспечение реакций гуморального иммунитета. Для активации, помимо стимулирования иммуноглобулиных рецепторов, требуется взаимодействие с соответствующими Т-хелперными клетками для развития В-лимфоцитов и их дифференцировки в плазматические клетки, или плазмоциты. Таким образом, эффекторными клетками гуморального иммунитета являются плазмоциты, которые образуют соответствующие иммуноглобулины [2,5,8].
Реакция гуморального иммунитета начинается с того, что В- лимфоциты взаимодействуют с экзогенным антигеном. Им может быть патоген, присутствующий в крови и тканевой жидкости. Патоген реагирует с иммуноглобулиновым рецептором, который находится на поверхности клетки. Иммуноглобулиновый рецептор связывается с патогенном, и происходит его эндоцитоз. Кроме иммуноглобулиновых рецепторов на поверхности В-лимфоцита имеются характерные маркеры, это СD19, СD20, СD21, СD22, СD23. На плазмалемме имеются молекулы системы MСН II класса, а также C3 компонента комплимента. При взаимодействии со специфическим антигеном происходит связывание этого антигена с иммуноглобулиновым рецептором, патоген и иммуноглобулиновый рецептор подвергаются эндоцитозу и процессингу, который характерен для антигенпредставляющих клеток. В результате этого высвобождаются активные антигенные компоненты, так называемые эпитопы, и они связываются с белками MНС в соответствующие комплексы MНС II-антиген. Комплексы переносятся с помощью экзоцитоза на цитолемму, здесь же находятся маркеры СD40 и костимулирующие молекулы. Затем требуется активация соответствующим Т-хелпером, которая костимулируется адгезивными молекулами на Т-хелпере. Происходит активация В-лимфоцита с его дифференцировкой в плазматическую клетку, которая начинает продуцировать иммуноглобулины, а Т-хелпер выделяет интерлейкины 5, 6, 10, а также интерферон. Описанная последовательность соответствует первичному иммунном ответу. Иммунный гуморальный ответ характеризуется тем, что требует определённого времени для своего развития. Если через некоторое время происходит повторный контакт иммунной системы с антигеном, то развивается вторичный иммунный ответ. Вторичный иммунный ответ характеризуется быстрым бурным развитием и продукцией большого количества антител, он обусловлен присутствием клеток памяти В-лимфоцитов. Таким образом, мы подходим к характеристике ещё одной группы лимфоцитов - это В-лимфоциты памяти. Клетки памяти В-лимфоцитов иногда сохраняются на протяжении всей жизни человека и при повторном контакте с антигеном обеспечивают быстрый вторичный иммунный ответ, не позволяющий развиться инфекционному процессу [7,9].
Плазматические клетки
Плазматические клетки - это продукт дифференцировки В-лимфоцитов. Активация иммуноглобулиновых рецепторов при содействии соответствующих активных Т-хелперов приводит к тому, что В-лимфоцит развивается в плазматическую клетку. Плазматические клетки - это активный пул рабочих клеток, неактивный пул составляют клетки памяти. Плазматическая клетка хорошо изучена цитологически. Плазмоцит - это небольшая клетка, неподвижная, живущая не более двух-трёх суток. После дифференцировки плазматическая клетка становится основной клеткой реакций гуморального иммунитета. Известно, что гуморальный иммунитет состоит в действии специфических антител, антитела вырабатываются плазматическими клетками, причём очень напряжённо. Плазматические клетки выделяют более 10 миллионов молекул иммуноглобулинов за сутки, 5 классов, причем плазматическая клетка выделяет иммуноглобулины не более, чем 3 классов одновременно. Переключение синтеза иммуноглобулина одного класса на синтез иммуноглобулина другого класса происходит с помощью различных цитокинов. Особенностью функционирования плазматических клеток является повышение эффективности иммуноглобулинов при созревании плазматических клеток. Плазматические клетки в крови не определяются, но обнаруживаются в красном костном мозге, в лимфоузлах, в лимфоидных фолликулах, в слизистых оболочках. Плазматические клетки часто обнаруживаются в рыхлой соединительной ткани. Плазматические клетки, расположенные в фолликулах слизистых, вырабатывают так называемый секреторный иммуноглобулин и обеспечивают реакции местной защиты [2,8].
Хорошо известно цитологическое описание плазматических клеток. Это сравнительно небольшие клетки, имеют округлую форму, ядро расположено эксцентрично, гетерохроматин хорошо представлен, он располагается в форме тяжей - так называемые спицы колеса. Ядрышки расположены в центре ядра. Плазматические клетки сильно базофильны, потому что в них интенсивно идет синтез белка. Для плазматических клеток характерен своеобразный «ядерный дворик» - участок около ядра, который слабо окрашивается, так как в нём располагается комплекс Гольджи. Особенностью плазматических клеток является постоянное выделение молекул иммуноглобулинов за пределы клетки, в отличие от других клеток, которые накапливают большое количество секрета в везикулах. Характерен, таким образом, постоянный непрерывный экзоцитоз. В некоторых случаях нарушается равновесие между выработкой и выделением иммуноглобулинов, что выражается в накоплении в цитоплазме телец Рассела.
Иммуноглобулины секретируются плазматическими клетками, различают иммуноглобулины пяти классов. Иммуноглобулины класса G являются основными иммуноглобулинами (75% иммуноглобулинового пула). Это мономеры, состоящие из двух тяжёлых и двух легких цепей. Лёгкие цепи участвуют в образовании антигенсвязывающего участка. Цепи крайне разнообразны в результате генетической рекомбинации, которая происходит при развитии В-лимфоцитов в костном мозге. Иммуноглобулины класса G - зрелые иммуноглобулины. Они сменяют иммуноглобулины класса М в ходе первичного иммунного ответа. Иммуноглобулины вторичного иммунного ответа - иммуноглобулины класса G, единственные из иммуноглобулинов, которые проходят через плацентарный барьер [5,9].
Иммуноглобулины класса А - это так называемые секреторные иммуноглобулины. Они существуют в форме димера. В димере 2 мономера связаны с белковым компонентом, который выделяется железистыми клетками. Секреторные иммуноглобулины ответствены за напряженность местного иммунитета, не позволяющего патогенам человека поражать слизистые дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и мочевыводящих путей. Дефицит иммуноглобулинов класса А приводит к хроническим заболеваниям дыхательных путей.
Иммуноглобулины класса М - это пентамеры, то есть состоят из пяти мономеров. Они наименее совершенные из всех иммуноглобулинов. Клетка перестраивается на выработку иммуноглобулинов класса G или иммуноглобулинов класса А после секреции иммуноглобулинов класса М [2,10].