I. 3. 1. Представление антигена Т-лимфоцитам

 

Тцтл способны связываться с антигенами пептидной природы, но распознавать их сами не могут. Лимфоциты нуждаются в том, чтобы антиген, комплементарный их антигенраспознающему рецептору (TCR), был им представлен. Некая клетка должна показать антиген Т-лимфоцитам и обратиться к ним с вопросом: Кто из вас, уважаемые Т-лимфоциты, рожден для уничтожения микроба, помеченного этим антигеном?

Чужеродный антиген может быть распознан цитотоксическим Т-лимфоцитом только в том случае, если детерминантная структура этого антигена связана с молекулой МНС I класса и выдвинута на поверхность мембраны определенных клеток.

 

МНС (Major Histocompatibility Complex) это антигены главного комплекса гистосовместимости, сложный комплекс полипептидных цепей, встроенный в мембрану клеток. У людей белки главного комплекса гистосовместимости называются HLA (Human Leucocyte Antigen) – Человеческим Лейкоцитарным Антигеном.

В клетках человека могут содержаться

молекулы МНС двух классов

 

              МНС I класса        и           МНС II класса

 

Молекулы МНС I класса находятся в мембране всех клеток организма (за исключением эритроцитов и нейронов), определяя его неповторимую биологическую индивидуальность, своего рода идентификационный код человека. Молекулы МНС II класса содержатся только в мембране антигенпредставляющих клеток.

 

Антигенпредставляющие клетки – это клетки организма человека, представляющие эпитоп антигена лимфоцитам. В первичном иммунном ответе функцию презентации антигена Т-лимфоцитам осуществляют дендритные клетки.

Дендритные клетки происходят из стволовой кроветворной клетки, располагаются в коже и других барьерных тканях. Имеют звездчатую разветвленную форму, способствующую их быстрому передвижению (рис. I-5). Дендритные клетки первыми поглощают все структуры, нарушающие кожный барьер.

 

Рис. I-5. Дендритная клетка

 

Итак, микрообъект, маркированный определенным антигеном, проникает в барьерную ткань. Здесь располагаются стражибарьерных тканей – незрелые дендритные клетки (клетки Лангерганса).

Эти клетки перемещаются к участку кожи, поврежденному внедренным микробом, и поглощают незванного гостя.

                                       

Поглощение микроба запускает ряд биохимических процессов, характеризующих созревание дендритной клетки.

 

Дендритная клетка, загруженная микрообъектом, мигрирует в лимфатический сосуд и следует в ближайший лимфоузел.

 

Здесь в цитоплазме дендритной клетки происходят события, определяемые как процессинг (рис. I-6).

 

Процессинг – это обработка антигена, необходимая для его представления лимфоцитам.

Рис. I-6

 

В лимфоузле антиген поглощенного дендритной клеткой микрообъекта подвергается ферментативному расщеплению.

 

Из высокомолекулярной белковой молекулы антигена вычленяются антигенные пептиды небольшой молекулярной массы, содержащие детерминантные группы (эпитопы).

 

Эти небольшие фрагменты встраиваются в молекулы главного комплекса гистосовместимости – МНС I класса и МНС II класса, синтезируемые в цитоплазме дендритной клетки (рис. I-7).

           

Рис. I-7

 

Далее происходит экспрессия (выдвижение) молекул МНС обоих классов, загруженных распознаваемой структурой антигена, на наружную поверхность мембраны дендритной клетки (рис. I-8).

Рис. I-8

 

Находящиеся в лимфоузле цитотоксические Т-лимфоциты, чьи антигенраспознающие рецепторы (TCR) комплементарны детерминантной группе этого антигена, взаимодействуют с дендритной клеткой.

 

Антигенраспознающий рецептор Тцтл связывается с эпитопом подвергнутого процессингу антигена, встроенного в МНС I класса, образуя иммунный синапс (рис. I-9). Так происходит презентация антигена цитотоксическим Т-лимфоцитам дендритной клеткой.

 

 

 

        Рис. I-9. Представление антигена цитотоксическим Т-лимфоцитам

 

Одновременно с информированием цитотоксических Т-лимфоцитов о внедрении чужеродного микроагента происходит представление антигена и Т-хелперам.

 

Т-хелпер связывается с антигеном, встроенным в молекулу МНС II класса, образуя с дендритной клеткой еще один иммунный синапс (рис. I-10).

 

Рис. I-10. Представление антигена Т-лимфоцитам

 

Итак, представление состоялось: дендритная клетка сообщила Т-лимфоцитам (и Тцтл, и Th), что в организм вторгся микрообъект, маркированный определенным антигеном.

Продолжающаяся после контакта с антигеном дифференцировка Т-лимфоцитов называется иммуногенезом. Посмотрим, какие события следуют за презентацией антигена лимфоцитам.

 

I. 3. 2. Клонирование

Если микробы, впервые атаковавшие организм, способны запустить иммунный ответ, их количество оценивается иммунной системой как опасное. В сравнении с количеством вторгшихся микробов число цитотоксических Т-лимфоцитов, предназначенных для уничтожения этого агрессора, является небольшим.

Напомним, в норме в крови насчитывается от 4 до 9 х 10 ⁹/л всех лейкоцитов. Среди них находятся и Т-лимфоциты, предназначенные для борьбы со всеми природными чужеродными бактериями, вирусами и пр. Очевидно, что пул Т-лимфоцитов с определенным антигенраспознающим рецептором (TCR) весьма ограничен.

Исходя из неблагоприятного соотношения «враг – разрушитель врага» в начале иммунного ответа, необходимо пропорционально увеличить (с некоторым преобладанием) пул соответствующих цитотоксических Т-лимфоцитов посредством их клонирования.