ПРИНЦИПИ ФУНКЦІОНУВАННЯ ІМУННОЇ СИСТЕМИ |
11 |
|
|
чисельність Т-клітин може підтримуватися в дорослому організмі і у відсутності тимусу. Більш того, зрілі Т-лімфоцити піддаються, так званій «клональній експансії», тобто виборчій проліферації у відповідь на зустріч зі своїм антигеном, за рахунок чого їх чисельність зростає. Після створення пулу периферичних Т-лімфоцитів втрата тимусу вже не призводить до катастрофічного зниження імунітету. На користь цього говорять результати імунологічного обстеження дорослих людей, що перенесли тимектомію.
Периферичні органи імунної системи. Периферичні органи імунної системи - лімфатичні вузли, селезінка і лімфоїдна тканина, що асоціюється із слизовими оболонками, є місцем зустрічі антигенів з імунокомпетентними клітинами, місцем розпізнавання антигену і розвитку специфічної імунної відповіді, місцем взаємодії імунокомпетентних клітин, їх проліферації (клональної експансії), антиген-залеж- ного диференціювання і місцем накопичення продуктів імунної відповіді.
Лімфатичні вузли функціонують як своєрідні фільтри лімфи, затримуючи мікроорганізми та інші частинки, що потрапили в лімфу. Разом з тим лімфовузли є місцем взаємодії імунокомпетентних клітин в ході специфічної імунної відповіді, місцем синтезу антитіл-імуноглобулінів, місцем, де розігруються події клітинно-опосередкованого імунітету.
Один лімфовузол має масу близько 1 грама, містить приблизно 2000 мільйонів лімфоцитів, що відповідає 25% всіх циркулюючих в крові лімфоцитів. Кожну годину з лімфовузла виходить в лімфу кількість лімфоцитів, еквівалентна його потрійній вазі. Велика частина (90%) клітин в цій еферентній лімфі є лімфоцитами, що покинули кров'яне русло на території цього лімфовузла. Мічені лімфоцити, введені в кров, знову опиняються в лімфі вже через декілька годин, досягаючи максимуму через 20 годин. Серед клітин лімфовузла близько 10% складають макрофаги і близько 1% - дендритні клітини.
Тканина лімфовузла складається із зовнішнього кортикального шару, в якому скупчення клітин утворюють фолікули, частково - із зародковими центрами, і внутрішнього мозкового шару з меншим вмістом лімфоцитів у поєднанні з макрофагами, які зосереджені по ходу лімфатичних і судинних синусів. Така структура лімфовузлів дає можливість вільної циркуляції і рециркуляції лімфоцитів між лімфою, кров'ю і тканинами. Певні зони лімфовузла заселяються строго певними клітинами.
Селезінка. В селезінці, як і в лімфовузлах, є Т-залежні і В-залежні зони. Періартеріолярними лімфоїдними скупченнями є Т-залежні зони. Селезінка є місцем розпізнавання антигену, антигензалежної проліфера-
12 |
ІМУНОЛОГІЯ |
ції і диференціювання Т- і В-лімфоцитів, їх активації, а також продукції і секреції специфічних антитіл імуноглобулінів. Основна відмінність селезінки від лімфовузлів полягає в тому, що селезінка є місцем специфічної імунної відповіді на антигени, які циркулюють в крові, а в лімфовузлах відбуваються процеси специфічної імунної відповіді на антигени, що потрапляють в лімфу. Крім того, селезінка з її багаточисельною мережею макрофагів в червоній пульпі виконує функції фільтру крові, що видаляє з крові чужорідні частинки і молекули, які потрапляють туди, а також постарілі еритроцити, або еритроцити, навантажені імунними комплексами .
Лімфоїдна тканина асоціюється із слизовими оболонками. Скупчення лімфоцитів, макрофагів та інших допоміжних клітин були виявлені у складі багатьох органів і тканин, особливо у складі слизових оболонок. Безпосередньо під мукозним епітелієм в тісному зв'язку з епітеліальними клітинами розташовуються лімфоцити Пейерових бляшок тонкого кишечнику, лімфоїдних фолікулів апендиксу, мигдалин глотки, лімфоїдних фолікулів підслизового шару верхніх дихальних шляхів і бронхів, сечостатевого тракту. Всі ці лімфоїдні скупчення отримали збірну назву - асоційована із слизовими оболонками лімфоїдна тканина (MALT від mucosal-associated lymphoid tissue).
Імунокомпетентні клітини. Імунокомпетентні клітини знаходяться в стані рециркуляції, тобто постійно відбувається обмін клітинами між кров'ю, лімфою і лімфоїдними органами. Це необхідно для реалізації специфічної імунної відповіді, оскільки імунна система повинна бути готова відповісти на будь-який з безлічі чужорідних антигенів, що потрапляє в будь-яку ділянку тіла. Оскільки кожен окремий антиген розпізнається лише дуже невеликою частиною популяції лімфоцитів, тільки постійна рециркуляція може створити умови для зустрічі кожного антигену з одиничними лімфоцитами, що несуть специфічні для нього антиген-розшукуючі рецептори. У органах імунної системи, де відбувається ця зустріч, відбувається взаємодія антиген-специфічних лімфоцитів з іншими клітинами, що виконують роль допоміжних, беруть участь в запуску імунної відповіді та в її ефекторній фазі. До допоміжних клітин відносяться дендритні клітини, мононуклеарні фагоцити, гранулоцити та ін.
В процесі диференціювання на мембранах клітин системи імунітету з'являються різні макромолекули - маркери, що відповідають певній
ПРИНЦИПИ ФУНКЦІОНУВАННЯ ІМУННОЇ СИСТЕМИ |
13 |
|
|
стадії розвитку клітинних популяцій. У 1983 р. Перша міжнародна робоча нарада з антигенів диференціювання лейкоцитів ввела в практику клінічної імунології термін "clusters of differentiation" (кластери диференціювання, скорочено CD). З використанням моноклональних антитіл стало можливим провести кількісний аналіз популяцій клітин крові та класифікувати їх відповідно до наявності поверхневих CD-антигенів (від англ. - clusters of differentiation - кластери диференціювання).
У 1989 р. Четверта нарада прийняла робочу номенклатуру диференціровочних антигенів лімфоцитів людини. Моноклональні антитіла з фактично ідентичною специфічністю до даного мембранного антигену були згруповані і позначені відповідним номером кластера диференціювання (CD). Всі вони виконують функції рецепторів адгезинів, після взаємодії з якими всередину клітини поступає сигнал і відбувається її активація, супресія або навіть апоптоз.
CD3 - несуть зрілі (інтактні) Т-лімфоцити, забезпечує передачу сигналу від Т-клітинного антиген-специфічного рецептору (ТКР) в цитоплазму. Антигенспецифічний Т-клітинний рецептор, CD3 та інші корецептори складають комплекс, що розпізнає чужорідний антиген зв’язаний з молекулами головного комплекса гітосумісності I чи II класу (MHC I або II), в залежності від типу клітин (CD8 чи CD4).
CD4 - маркер Т-хелперів, корецепторна структура Т-клітинного рецептора; один з рецепторів вірусу імунодефіциту людини (ВІЛ); бере участь в розпізнаванні антигенів, що асоціюються з молекулами MHC II класу і є для них рецептором.
CD8 - маркер Т-супресорів і цитотоксичних лімфоцитів, його мають деякі NK-клітини; корецепторна структура Т-клітинного рецептора; залучається до розпізнавання антигенів за участю молекул MHC I класу, є рецептором для молекул MHC I класу.
CD14 – маркер моноцитів. CD14 розміщений на поверхні моноцитів і макрофагів і бере участь в активації цих клітин через Toll-подібний рецептор-4 (TLR4).
CD16 – маркер натуральних кілерів (NK-клітин), низькоафінний Fcрецептор для IgG III типу. Ця молекула бере участь в антитілозалежній клітинній цитотоксичності, здійснюваною NK. Окрім NK-клітин ця молекула представлена в більшості нейтрофілів.
CD19 - мають пре-В-лімфоцити і В-лімфоцити, він є частиною їх
14 |
ІМУНОЛОГІЯ |
рецепторного комплексу, залучається до їх активації (сигнал трансдукції, асоційований з CD21). CD19 не виявляється на лімфоїдних клітинах інших типів.
CD21 - рецептор для компонента комплементу C3d. Можливо ця молекула сприяє рецептор-опосередкованому поглинанню антигену В-клітиною. Молекула CD21 є також рецептором для вірусу ЕпштейнБара. Цей маркер експресований на всіх зрілих В-клітинах і фолікулярних дендритних клітинах. CD21 може бути використаний для кількісної оцінки В-лімфоцитів.
CD22 – експресований на зрілих В-лімфоцитах, молекулах адгезії, бере участь в негативній регуляції В-клітин.
CD25 - α-ланцюг рецептора IL2, з'являється тільки при активації клітини і в результаті формується високоафінний рецептор IL2. CD25 (маркер активації) експресують різні типи клітин периферичної крові: CD4+, CD8+, NK, CD4+NKT-клітини, В-лімфоцити, моноцити. CD25+ клітини в нормі можуть складати до 18% від загальної популяції лімфоцитів.
CD56 – адгезійна молекула NCAM (neural cell adhesion molecule). Окрім природних кілерів CD56 експресується на багатьох типах клітин, у тому числі на Т-лімфоцитах.
CD69 та CD95 є на клітинах з ознаками апоптозу.
CD45 – антиген, представлений на поверхні усіх лейкоцитів людини, за своєю природою є тирозинфосфатазою. Рівень експресії CD45 наростає у міру диференціювання гемопоетичних клітин від незрілих попередників до зрілих форм. Максимальний рівень CD45 виявлений на зрілих лімфоцитах, проміжний на клітинах мієлоїдного ряду. Існує 3 ізоформи CD45:
-CD45RO - експресується на ефекторних Т-клітинах, Т-клітинах пам'яті, В-клітинах, моноцитах і макрофагах.
-CD45RA – експресується на наївних Т-клітинах, В-клітинах, моноцитах.
-CD45RB – представлений на Т, В–лімфоцитах, моноцитах, гранулоцитах.
У таблиці 1 представлені відомі на сьогоднішній день кластери диференціювання, що визначені в клітинах імунної системи за допомогою моноклональних антитіл.
ПРИНЦИПИ ФУНКЦІОНУВАННЯ ІМУННОЇ СИСТЕМИ |
15 |
|
|
Таблиця 1
Перелік кластерів диференціювання, визначених в клітинах імунної системи за допомогою моноклональних антитіл
Антиген |
Ліганд |
Клітини, що несуть |
Функції антигену |
|
|
антиген |
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
Маркери T- |
лімфоцитів |
|
|
|
|
CD1 |
-- |
T-лімфоцити корко- |
Пов'язаний з бета2-мікроглобуліном, |
|
|
вого слою тимусу (ті- |
бере участь в представленні антигену |
|
|
моцити) та дендрітні |
незрілим T-лімфоцитам |
|
|
клітини Лангерганца |
|
|
|
|
|
CD2 |
LFA-3 |
T-лімфоцити та NK- |
Рецептор до еритроцитів барана, бере |
|
|
клітини, Е-РОК |
участь в активації T-лімфоцитів |
|
|
|
|
CD3 |
-- |
зрілі T-лімфоцити, ре- |
Пов'язаний з антиген-розпізнаючим ре- |
|
|
цептор для антигену |
цептором T-лімфоцитів, бере участь в |
|
|
на Т-клітинах |
їх активації |
|
|
|
|
CD4 |
MHC |
T-хелпери/індуктори, |
Присутній на T-хелперах, забезпечує їх |
|
II класу |
моноцити |
взаємодію з макрофагами |
|
|
|
|
CD5 |
CD72 |
T- і B-лімфоцити |
Присутній на зрілих T-лімфоцитах і не- |
|
|
|
значній частині B-лімфоцитів, з'яв- |
|
|
|
ляється на лейкозних B-лімфоцитах |
|
|
|
при хронічному лімфолейкозі |
|
|
|
|
CD6 |
|
зрілі Т-лімфоцити |
|
CD7 |
-- |
T-лімфоцити, тімо- |
Присутній на кістково-мозкових попе- |
|
|
цити, NK-клітини (ча- |
редниках T-лімфоцитів і зрілих T-лім- |
|
|
стина) |
фоцитах |
|
|
|
|
CD8 |
MHC I |
T-супресори/кілери та |
Присутній на цитотоксичних T-лімфо- |
|
класу |
NK-клітини (частина) |
цитах, забезпечує їх взаємодію з кліти- |
|
|
|
нами-мішенями |
|
|
|
|
CD16 |
|
NK-клітини |
|
|
|
|
|
CD19 |
|
незрілі та зрілі В-лім- |
|
|
|
фоцити |
|
|
|
|
|
CD20 |
|
зрілі В-лімфоцити |
|
|
|
|
|
CD22, |
|
B-клітини мигдалин, |
|
CD23 |
|
70% B-клітин крові |
|
|
|
|
|
CD25 |
Інтерлей- |
T-, B- і NK-лімфоцити, |
Альфа-ланцюг рецептора до інтерлей- |
|
кін-2 |
моноцити |
кіну-2 (p55), маркер активованих T- і B- |
|
|
|
лімфоцитів |
|
|
|
|
CD28 |
CD80 |
T-лімфоцити |
Бере участь в активації T-лімфоцитів |
|
|
|
|
CD29 |
Фібро-не- |
T-лімфоцити |
Забезпечує адгезію до позаклітинного |
|
ктин |
|
матриксу, маркер активованих Т-лімфо- |
|
|
|
цитів |