Т лимфоциты выполняют функции

ЛИМФОЦИТЫ . Основная категория иммунокомпетентных клеток. Клетки округлой формы с ободком протоплазмы и большим, интенсивно окрашиваемым ядром. В зависимости от величины клеток лимфоциты бывают большие, средние и малые. С иммунологических позиций наибольший интерес представляют малые лимфоциты, имеющие ядро с плотно упакованным хроматином и небольшой ободок протоплазмы, содержащей рибосомы, лизосомы и эндоплазматический ретикулум. Малые лимфоциты относят к ключевым клеткам иммунологической системы, так как выполняют различные иммунологические функции. Они являются антигенвосприимчивыми клетками, клетками — носителями иммунологической памяти, эффекторными клетками при реакциях гиперчувствительности замедленного типа, клетками-продуцентами антител. По многообразию выполняемых биологических функций, малые лимфоциты представляют собой неоднородную популяцию клеток. В иммунологии различают Т- и В-лимфоциты. Первые относятся к тимусзависимым, вторые — тимуснезависимым лимфоцитам.

В-лимфоциты образуются из клеток-предшественников костного мозга, которые мигрируют в определенные участки лимфатических узлов и селезенки. Большинство В-клеток локализовано в лимидных тканях, а другая часть может циркулировать с лимфой и кровью, попадая в различные участки тела человека и животных. На цитоплазматической мембране В-лимфоцитов находятся иммуноглобулины, выполняющие роль рецепторов при взаимодействии с антигенами. В результате происходит активизация лимфоцита, который выделяет растворимые факторы, способствующие локализации лимфоцитов в месте нахождения антигена.

В-лимфоциты обладают активной продукцией иммуноглобулинов (IgM, IgG, IgA, IgD, IgE).

Т-лимфоциты возникают из клеток-предшественников, расселяющихся из костного мозга в тимус. После завершения дифференциации Т-лимфоциты мигрируют в лимфатические узлы и селезенку, где под воздействием антигена размножаются. Они постоянно циркулируют с кровью и лимфой, проникая практически во все ткани организма. Т-лимфоциты, реагируя на антиген, начинают превращаться в бластные клетки и клонально размножаются. При этом у них возникают четко выраженные иммунологические функции. Они являются эффективными клетками, выполняющими функции клеточного иммунитета.

По функциональным свойствам Т-клетки делятся на четыре категории:

1. Т-клетки-хелперы выполняют определенную иммунологическую функцию в становлении гумморального иммунитета за счет кооперации с В-лимфоцитами. Подобное взаимодействие клеток способствует размножению клона В-лимфоцитов и интенсивной продукции антител.

2. Т-лимфоциты, играющие иммунорегуляторную роль, так как они могут усиливать или супрессировать иммунный ответ с помощью специфических субпопуляций Т-клеток (Т-клетки-супрессоры), переключая синтез иммуноглобулинов.

3. Т-клетки-киллеры обладают способностью убивать клетки-мишени, чужеродные для организма, против которых они были ранее сенсибилизированы. На клетках-мишенях имеются антигены, распознаваемые Т-клетками.

4. Т-клетки, продуцирующие медиаторы клеточного иммунитета, которые образуются при воздействии антигенов. Повышают поглотительную активность макрофагов, выделяя вещества, способствующие иммобилизации макрофагов.

Т-клетки отличаются от В-клеток по антигенным маркерам, подвергаются бласттрансформации под действием фитогемагглютинина. Среди Т-клеток-супрессоров недавно обнаружено два типа клеток. Первый из них быстро активизируется антигеном или комплексом антиген-антитело; функция второго типа неспецифична. Супрессивное действие Т-лимфоцитов распространяется на В-лимфоциты, макрофаги, нулевые лимфоциты и т.д. Супрессоры обеспечивают развитие толерантности и регулируют реакции гиперчувствительности замедленного типа.

С эритроцитами барана Т-лимфоциты образуют так называемые спонтанные розетки. На поверхности Т-клеток отсутствуют рецепторы для присоединения к ним Fc-фрагмента иммуноглобулинов, а также комплемента, поэтому феномен лизиса эритроцитов, как в случае с В-лимфоцитами, не наступает. Благодаря этим и другим особенностям строения лимфоцитов удается разделить и отдельно провести количественный учет Т- и В-клеток. Активность Т-лимфоцитов определяется в реакции бласттрансформации с фитогемагглютинином или аллогенными лимфоцитами по количеству сформировавшихся властных клеток.

Обозначение Т-лимфоциты происходит от первой буквы названия thymus – тимус, или вилочковая железа. На долю Т-лимфоцитов в периферической крови приходится 40-70% от числа всех лимфоцитов. Находясь в тимусе, Т-клетки приобретают поверхностные рецепторы к различным антигенам, после чего выходят в кровь и заселяют периферические лимфоидные органы. Здесь эти еще незрелые клетки могут реагировать на антигены, к которым уже имеют рецепторы, пролиферацией с последующей дифференцировкой в Т-лимфоциты.

Среди Т-лимфоцитов различают следующие классы.

1. Т-киллеры, или убийцы (от англ. to kill – убивать). Эти клетки, обладая цитотоксичностью, непосредственно либо через посредство выделяемых ими цитокинов (лимфокинов) разрушают чужеродные клетки. Они участвуют в отторжении чужеродных тканей при трансплантации, осуществляют лизис патологически измененных своих собственных (пораженных вирусом, мутантных или опухолевых) клеток, а также микробов, грибков, микобактерий. Цитотоксическая активность Т-киллеров – важный механизм клеточного иммунитета.

2. Антигенреактивные Т-лимфоциты. Они имеют рецепторы к антигену для его распознавания. Узнав “свой” антиген, Т-лимфоцит превращается в иммунобласт и начинает продуцировать медиатор, под влиянием которого активируются и размножаются Т-хелперы, т.е. стимулируется ход последующих иммунных реакций. После окончания реакции бласт вновь превращается в малый лимфоцит.

3. Т-хелперы, или помощники (от англ.to help – помогать). Среди этих клеток различают две разновидности:

Т-Т-хелперы, усиливающие активность Т-киллеров (т.е. клеточный иммунитет), и Т-В-хелперы, облегчающие течение гуморального иммунитета. Т-лимфоциты не обладают способностью синтезировать и секретировать антитела, но, взаимодействуя с В-лимфоцитами, они способствуют их трансформации в плазмоциты – собственно антителообразователи.

Хелперный эффект Т-лимфоцитов осуществляется либо при прямом межклеточном контакте, либо опосредованно гуморальными агентами (ИЛ-2, В-клеточным ростковым и дифференцировочными факторами).

Т-хелперы обладают морфогенетической активностью, заключающейся в их способности накапливаться и стимулировать пролиферацию клеток в регенерирующих тканях, например, гепатоцитов при резекции печени, клеток почечного эпителия интактной почки после односторонней нефрэктомии. Поэтому количество Т-хелперов в крови увеличивается при усилении регенераторных процессов в различных тканях организма.

4. Т-амплифайеры усиливают функции и Т- и В-лимфоцитов, но в большей степени первых.

5. Т-хелперы-индукторы активируют Т-супрессоры.

6. Т-супрессоры, или угнетатели (от англ. to suppress – угнетать). Среди этих лимфоцитов тоже 2 вида клеток: Т-Т-супрессоры, подавляющие дифференцировку и пролиферацию Т-лимфоцитов, и Т-В-супрессоры, угнетающие гуморальный иммунитет. Различают специфический (в отношении иммунного ответа на один определенный антиген) и неспецифический (в отношении иммунного ответа на целый ряд антигенов) супрессорные эффекты.

7. Т-контрсупрессоры препятствуют действию Т-супрессоров и, следовательно, усиливают иммунный ответ.

8. Т-клетки иммунной памяти. На их долю приходится около 10% из всех Т-лимфоцитов. Они без деления циркулируют в организме до 10 лет. Эти клетки хранят информацию о ранее действующих антигенах и регулируют вторичный иммунный ответ, который проявляется в более короткие сроки, так как минует основные стадии этого процесса.

9. Т-дифференцирующиелимфоциты (Тd-лимфоциты) участвуют в регуляции гемопоэза. Они продуцируют ИЛ-2, ИЛ-4, колониестимулирующий фактор и др., которые оказывают модулирующий эффект на дифференцировку и пролиферацию клеток-предшественниц разного уровня созревания в гранулоцитарно-макрофагально-эритроидном ряду кроветворения.

Таким образом, основными функциями Т-лимфоцитов являются:

1 – обеспечение клеточного иммунитета;

2 – участие в регуляции гуморального иммунитета;

3 – участие в регуляции гемопоэза;

4 – секреторная, обусловленная продукцией и выделением множества цитокинов – гемопоэтических гормонов, среди которых интерлейкины (2,3, 4,5,6,9,10) и другие факторы (их называют еще медиаторами клеточного иммунитета). Цитокины влияют на разные функции лимфоцитов и других клеток крови, а также участвуют во многих физиологических и патологических реакциях.

В настоящее время установлено, что в выработке и секреции цитокинов участвуют и другие клетки крови, а также эндотелиоциты, фибробласты, гепатоциты и т.д.

Классификация и функции В-лимфоцитов

В-лимфоциты – это те лимфоциты, которые дифференцируются из стволовых клеток в эмбриональной печени, а затем в костном мозге или пейеровых бляшках. У птиц они формируются в бурсе (сумке) Фабрициуса, отсюда и их название – В-лимфоциты.

После приобретения антигенной специфичности, что связано с появлением на мембране рецепторов в виде иммуноглобулинов, эти еще незрелые клетки расселяются, главным образом, в лимфатические узлы, селезенку, пейеровы бляшки. Здесь при действии антигенов и цитокинов большинство В-лимфоцитов пролиферируют и дифференцируются в плазматические клетки, секретирующие антитела. Связываясь с антигенами, антитела разрушают чужеродные клетки и нейтрализуют продукты их жизнедеятельности. Антитела переносятся жидкой средой (кровью). Это говорит об обеспечении ими гуморального иммунитета.

Среди лимфоцитов циркулирующей крови на долю В-лимфоцитов приходится 20-30%. Они, как и Т-лимфоциты, постоянно рециркулируют, но в меньшем темпе.

Среди В-лимфоцитов также различают несколько видов.

В-киллеры, как и Т-киллеры, обеспечивают цитотоксический и цитолитический эффекты. Цитотоксическая реакция лимфоцитов не требует участия комплемента, но нуждается в сенсибилизации клетки-мишени.

В-хелперы представляют антиген, усиливают действие Тd-лимфоцитов и Т-супрессоров, а также участвуют в других реакциях клеточного и гуморального иммунитета.

В-супрессоры тормозят пролиферацию антителопродуцентов (т.е. большинства В-лимфоцитов).

В-лимфоциты иммунологической памяти образуются при антигенной стимуляции В-лимфоцитов и “запоминают” данный антиген.

Другие разновидности лимфоцитов

Кроме двух видов лимфоцитов (Т- и В-) существуют и другие лимфоциты.

Третья группа лимфоцитов – ни Т-, ни В-лимфоциты, или О-лимфоциты. Это предшественники Т- и В-клеток и составляют их резерв. Их доля среди лимфоцитов периферической крови равна 10-20%.

К О-лимфоцитам большинство исследователей относят натуральные (природные) киллеры, или НК-лимфоциты. Как и другие лимфоциты-киллеры, НК-лимфоциты секретируют перфорины – белки, способные “пробуравливать” отверстия (поры) в мембране чужеродных клеток. НК-лимфоциты содержат также протеолитические ферменты (цитолизины), которые проникают в чужеродную клетку через образующиеся поры и разрушают ее.

Другими разновидностями О-лимфоцитов (по мнению большинства авторов) являются L- и К-лимфоциты. Они способны осуществлять антителозависимый лизис клеток-мишеней: L-лимфоциты – аутологичных и аллогенных моноцитов; К-лимфоциты – аллогенных и ксеногенных опухолевых клеток, измененных вирусами Т- и В-лимфоцитов, моноцитов, фибробластов, эритроцитов.

Четвертая группа лимфоцитов – Д-лимфоциты, или “двойные лимфоциты”, которые несут на своей поверхности маркеры Т- и В-лимфоцитов и они способны заменять как те, так и другие.

Плазматические клетки

В крови человека в норме плазматические клетки отсутствуют. Они находятся в костном мозге, лимфатических узлах, селезенке, а также среди соединительнотканных элементов различных органов.

Плазматическая клетка – сферическое или овальное образование с диаметром 8-20 мкм. Она содержит много рибосом и крупные митохондрии. Плазмоциты живут от 2 суток до 6 месяцев. Основная функция плазмоцитов – выработка антител. В зрелой клетке обнаруживается 1×10 13 – 7×10 13 молекул антител.

РЕГУЛЯЦИЯ ЛИМФОПОЭЗА

Продукция лимфоцитов регулируется на 3-х различных уровнях.

Межклеточный уровень регуляции осуществляется различными медиаторами – лимфокинами (цитокинами). Так, ИЛ-9 (фактор роста Т-клеток) стимулирует пролиферацию Т-клеток, ИЛ-7 – В-клеток.

Тканевый уровень регуляции осуществляют кейлоны – специфические ингибиторы клеточного деления. Кейлон из тимуса – ингибитор Т-лимфоци­тов, кейлон из селезенки – ингибитор деления В-лимфоцитов.

Регуляция на уровне целостного организма в основном осуществляется нейро-эндокринной системой. Гуморальными стимуляторами различных стадий дифференцировки лимфоцитов являются лимфопоэтины, выделенные из костного мозга и лейкоцитов. Гистамин, катехоламины, простагландины Е усиливают продукцию цАМФ, что усиливает пролиферативный потенциал клеток. Глюкокортикоиды, a-глобулины и С-реактивный белок крови тормозят лимфопоэз.

Количество лимфоцитов в крови уменьшается при стрессе, при лучевой болезни. Лимфоцитоз развивается при хронической туберкулезной интоксикации, а также при недостаточной продукции гормонов коры надпочечников.

Т-лимфоциты в процессе дифференцировки и пролиферации образуют субпопуляции, отличающиеся друг от друга по своим функциям: одни выполняют регуляторные, а другие — эффекторные функции. К регуляторам относят Т-хелперы (Th) (от англ. helper) или помощники. Среди них различают следующие субпопуляции:

Th1 выделяют цитокины (ИЛ-2, ИЛ-12, -интерферон) под действием которых активируется образование эффекторных клеток — Т-киллеров, лимфоцитов, осуществляющих реакции клеточного иммунитета и стимулирующих иммунитет против вирусов и внутриклеточных бактерий.

Th2 выделяют ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6 и стимулируют В-лимфоциты, способствуя трансформации В-лимфоцитов в плазматические клетки, клетки – продуценты антител (активируют реакции гумо­рального иммунитета). Антитела участвуют в защите организма от бактерий, бактериальных токсинов, вирусов и других патогенов.

Тh3 относятся к регуляторным клеткам: они регулирует функции Th1 и Th2, выделяют ИЛ-10 (супрессорный фактор), TGF- (трансформирующий фактор роста-), регулируя развитие как клеточного, так и гуморально­го иммунного ответа.

T-reg (от англ. Т-regulator) или Т-регуляторные клетки –клетки  CD4 + CD25 + . Они содержат белок Foxp3, который подавляет активность других Т-клеток;

Тs (от англ. T-supressor) или T-супрессоры тормозят слишком сильные и слишком затянувшиеся иммунологические реакции.

К эффекторным Т-лимфоцитам относят:

Tk (от англ. Т-killer) или Т-киллеры (убийцы) – лимфоциты, которые уничтожают злокачественные, пересаженные, мутантные, модифицированные, стареющие, пораженные вирусами и бактериями клетки.

Т-эффекторы воспаления – осуществляют клеточные иммунные реакции воспаления.

Из общей популяции Т-лимфоцитов выделяют также Т-клетки иммунологической памяти – это долгоживущие Th и Tk, потомки клеток, встречавшихся с Ag и сохранивших к ним рецепторы. Эти долгоживущие антигенстимулированные клетки обеспечивают более быстрый и выра­женный иммунный ответ при повторной встрече с тем же антигеном — вторичный иммунный ответ.

29.6. BCR – рецептор В-лимфоцита

Рецептор В-лимфоцита – BCR (от англ. B – cellular receptor) способен распознавать непроцессированный антиген. B-лимфоциты используют в качестве рецептора связанный на поверхности клетки иммуноглобулин. Специфичность этого рецептора такая же, как специфичность иммуноглобулина, который лимфоциты секретируют после их активации. В-лимфоциты способны распознавать следующие антигены, представленные в растворимой форме:

белки (как конформационные детерминанты, так и детерминанты, образовавшиеся после

небольшие по молекулярной массе соединения (гаптены)

Зрелые В-лимфоциты, которые проходят все стадии созревания в костном мозге, экспрессируют на мембране так называемые мембранные иммуноглобулины: IgM и IgD. Первым клеточным рецептором, появляющимся на В-лимфоците, является IgM. В отличие от секретируемого плазматической клеткой в виде антител пентамерного IgM рецепторный иммуноглобулин является мономером, поэтому его часто обозначают как mIgM. Он всегда обнаруживается на мембране В-лимфоцита. Главная функция В-клеточного рецептора – связывание с антигеном и проведение сигнала активации в клетку В-лимфоцита. Для этого у рецепторного IgM имеется короткий цитоплазматический хвост, вовлеченный во взаимодействие с комплексом, который осуществляет проведение сигнала активации (сигнализирует о появлении антигена и необходимости иммунного реагирования на него) в клетку. Комплекс представлен четырьмя трансмембранными полипептидами (рис.29.6-1).

Рис.29.6-1. В-клеточный Со-рецепторный комплекс (по Хаитову Р.М., 2000).