<<
>>

3.4. Биохимический уровень

1) Эндоцитоз АГ АПК-ми АГ взаимодействует с поверхностью вспомогательной клетки за счет рецепторов Ig, Fc, С3 или за счет неспецифического связывания с мем-браной клетки. Образующиеся фагоцитарные и пиноцитарные пузырьки погружаются внутрь клетки и сливаются с лизосомами. АПК (АГ-презентирующие клетки) [А-клетки (accessory - добавочные или adherens - прилипающие /за способность активно прикрепляться к стеклу/). Для АПК характерно -прилипание к стеклу -резистентность к облучению -низкая плотность (выделяются в градиенте плотности – специфические маркеры.

MIKF - фактор, способствующий экспрессии Ia-молекул.] Критериями АПК является 1. способность синтезировать ИЛ-1 2. наличие АГ HLA II на поверхности. АПК являются: - макрофагия перитонеальной полости, селезенки, тимуса, костного мозга, альвеолярные макрофаги, - эндотелиальные клетки (меньше 1% --- стимуляция --- 100% с Iа-белком), ЭК. Под влиянием антигенного воздействия на клетках сосудистого эндотелия экспрессируются АГ HLA I класса; активированные Т-клетки и их продукты (ИФ и др.) вызывают стабильную экспрессию АГ HLA II класса. Аналогичные изменения происходят с клетками гладкой мускулатуры сосудов и с фибробластами под действием ИФ. --- Вследствие этих изменений активируется дополнительный приток к месту реакции АГ-специфических Т-лимфоцитов. - клетки Лангерганса (составляют 4% эпителиальных клеток кожи; если убрать Iа белки с клеток Лангерганса, то противо опухолевый иммунитет может подавляться), - фолликулярные дендритные и ретикулярные дендритные клетки, (ДК составляют 5-10% общего количества макрофагов; однако в отличие от макрофагов у них при активации не синтезируются Pg и другие вещества и пр. ДК являются производными клеток Лангерганса из кожи (миграция в ЛУ) На клональном уровне выявлена гетерогенность в способности Тх отвечать на АГ, представляемый макрофагами и ДК: отдельные клоны отвечают на АГ, представленный только ДК или на макрофаги. - активированные зрелые В-клетки (Ia-белок находится в комплексе с сиаловыми кислотами) /пре-В-клетки и ПК не являются АПК/, - купферовские клетки, интердигитирующие клетки, - часть эпителиальных клеток кишечника, - Р-клетки - астроциты/, глиальные клетки (аналоги макрофагов). Роль АПК заключается в переработке АГ, его транспорте во вторичные лимфоидные органы и презентации - представлении АГ лимфоцитам. в/в --- селезенка в/кож. --- в ЛУ --- ДК (дендритные клетки) п/кож. --- 2) Расщепление АГ Т-клетки не реагируют с нативным, непроцессированным АГ. В фаголизосоме происходят переработка АГ, расщепление белков на короткие пептиды или аминокислоты. Пептидные фрагменты взаимодействуют с Ia-белком, который образуется в той же клетке. Комплекс Ia-белка и АГ экспрессируется на поверхность, где распознается ИКК-ми (иммунокомпетенстными клетками). Синтезированный de novo белок поступает в цитоплазму, где происхо-дит частичный протеолиз и антигенный пептид в составе "АТФ -связывающей кассеты" (которая защищает от полного протеолиза) поступает в эндплазматическую сеть (ЭПС), где комплексируется с собираемым здесь HLA I, а затем через комплекс Гольджи переносится в плазматическую мембрану. Альтернативный комплекс вместо антигенного пептида содержит пептид сигнальной последовательности. Для АГ HLA процессинг не требуется(необходим только для растворимых АГ). Имеются косвенные данные о том, что вспомогательные клетки спсобны представлять не только растворимый, но и корпускулярный антиген.
Экспрессию молекул HLA I и II класса, презентирующих антиген, регулируют три генетических локуса HLA-TAP, DM и LMP, определяющие их взаимодействие с антигенами. Первыми в систему процессинга различных экзогенных антигенов включаются молекулы HLA-LMP и HLA-LMP, которые экспрессируются под влиянием гамма-ИФ. Они запускают протеолиз в протеосомах и регулируют пример и специфичность пептидов для связывания с молекулами HLA. Протеосома представляет собой ферментный комплекс из 24 белковых субъединиц. Две цепи молекул HLA II класса синтезируются в эндоплазматическом ретикулуме, временно соединяются с третьей, инвариантной Ii(CD) цепью, которая предотвращает связывание их с аутопептидами. Затем этот комплекс переносится в эндосомы, где связывается с соответствующим пептидом-антигеном длиной 9-25 аминокислот, вытесняющим инвариантную Ii цепь. Путем слияния эндосомы с мембраной молекулы HLA-DR экспрессируют- ся с антигеном-пептидом на поверхности клетки. Вытеснение пептида инвариантной цепи и замену его специфическим пептидом-антигеном осуществляют особые белки локуса HLA-DM, катализирующие этот процесс. _Молекулы HLA I класса постоянно синтезируются в ЭПР клетки и стабилизируются белком калнексином. Эндогенные и вирусные антигены предварительно расщепляются в протеосоме на пептиды размером 8-11 аминокислотных остатков. При связывании с АГ-пептидом калнексин отщепляется, а молекулы HLA переносятся с помощью транспортных белков HLA-TAP (transporter of antigen processing) на поверхность клетки, где этот комплекс представляется Т-супрессорам/киллерам. / В связь с конкретным пептидом-антигеном вступают конкретные аллельные специфичности молекул ГКГ, что и обеспечивает распознавание антигена. Фрагмент АГ связывается с "карманом", объем которого достаточен для связывания 10-20-членного пептиды. Связывание пептида стабилизирует определенную "рабочую" конформацию HLA I класса и в таком виде комплекс транспортируется к поверхностной мембране клетки. HLA II постоянно рециркулирует между поверхностью клеток, где происходит связывание с пептидными факторами и цитоплазменными эндосомами, где происходит диссоциация комплекса HLAII-АГ. Процессированный АГ, вероятно, закрывается в мембране фосфатидилинозитолом. Не исключено, что АГ может реагировать и с другими структурами поверхностной мембраны клеток. Альтернативный путь метаболизма АГ ДК. Эффективен для переработки малых количеств АГ. В отличие от классического пути переработки АГ макрофагами, в АПМ главная роль по доставке АГ специфическим В-клеткам зародышевых центров ЛУ отводится фолликулярным ДК (ФДК). Вторичная иммунизация п/кож. АГ (1-8 мкг) сопровождается появлением в синусах дренирующих ЛУ АГ уже в формеИК, часть которых задерживается и перерабатывается макрофагами. Однако в подкапсульном синусе ЛУ часть ИК задерживается нефагоцитирующими клетками с дендритной морфологией. (Последние, возможо, являются предшественниками ФДК.) Они удерживают ИК на своей поверхности или в складках мембраны и перемещаются к периферической стороне зародышевых центров ЛУ. В конечном итоге АГ оказывается в ФДК, нитевидные отростки которых после после приобретения многоморфных утолщений и веерообразной формы превращаются в отростки, напоминающие своей морфологией бусы.ФДК с такими морфологическими признаками выявляются уже через день после иммунизации, причем АГ, ассоциированный с утолщениями, находится еще в непереработанном виде. В 1988г. эти утолщения диаметром 0,3-0,4 мкм были идентифицированы как"иккосомы"- образования, покрытые ИК (iccosomes - "immune complex coated").
В течение первых 3 дней после вторичной иммунизации ФДК вырабатывают значительные количества иккосом, которые затем распространяются в зародышевых центрах ЛУ. Благодаря поверхностному слою ИК иккосомы лег-ко присоединяются к находящимся там В-клеткам. Последние эндоцитиру-ют АГ, расщепляют в лизосомоподобных пузырьках и представляют в комплексе с антигенами HLA Т-клеткам. Именно на 5 день, когда число содержащих переработанный АГ В-клеток в ЗЦ ЛУ достигает максимума, способность таких В-клеток стмиулирвать выработку Т-клеточной гибридомой ИЛ-2 особенно выражена. По-видимому, после индукции вторичного ИО ЗЦ ЛУ претерпевают 2 фазы изменений. В течение первых 5 дней В-клетки получают сигналы, необходимые для выработки специфических антител (с 3 по 5 день число АОК в ЗЦ ЛУ достигают максимума). Во вторую фазу, которая длится около 10 дней, происходит восстановление и расселение субпопуляции В-клеток памяти. Макрофаги, В-лимфоциты, дендритные клетки стимулируют Тх к взаимодействию с АГ. 3) Экспрессия фрагментов антигена_и Ia-подобного белка на поверхность клетки Мембранный Iа-подобный белок чрезвычайно лабилен - легко слущивается с мембраны; спонтанно появляется и исчезает. Количество Iа-белка на мембране макрофагов резко возрастает после воздействия ИЛ-1. Однако на сильно активированных макрофагах Iа-белок исчезает. На пре-В-лимфоцитах и ПК отсутсвует; имеется лишь на зрелых В-клетках (т.е. на промежуточной стадии). На Т-лимфоцитах тимуса Iа-белок участвует в процессах созревания и дифференцировки Т-клеток. 4) Представление (презентация) антигена Т-клеткам... Рецептором HLA I класса являются молекулы CD4 Т-хелперов; HLA II класса - CD8 Т-киллеров. Взаимодействие клеток 1) АПК + В-лимфоцит (тимуснезависимый ИО) 2) АПК + Т-хелпер (тимусзависимый путь) а) АПК (макрофаг) + Т-хелпер Лимфоциты скапливаются вокруг макрофагов, образуются цитоплазматические мостики. В ЛУ АГ может располагаться на поверхности дендритных островков клеток фолликулов (длительно) и внутри макрофагов мозгового слоя. Индукцию гуморального ИО обеспечивает взаимодействие трех основных типов клеток - В-лимфоцита, макрофага и Т-лимфоцита. Макрофаги фагоцитируют АГ и после внутриклеточной протеолитической деградации экспрессируют его пептидные фрагменты на клеточной мембране, ассоциированные с детерминантами антигенов класса II HLA самого макрофага. Распознавание этих структур антигенраспознающим рецепторным ком-плексом Т-хелперов и взаимодействие активированных Т-клеток с В-клетками сопровождается активацией В-лимфоцитов и вступлением последних на путь пролиферации, дифференцировки, а затем и продукции антител. б) АПК (ДК=дендритная клетка, клетка Лангергенса) + Т-хелпер в) АПК (В-лимфоцит) + Т-хелпер г) АПК (эндотелиальная клетка) + Т-хелпер ПрезентацияАГ 1) Т-хелперам 2) Т-супрессорам 3) - Т-киллерам (клеточный ИО) - см. ниже - В-лимфоцитам (гуморальный ИО) - см. ниже -тимуснезависимая передача) -тимусзависимая передача (от Тх) ИКК могут активироваться специфически (на АГ) и неспецифически (на ИЛ, суперантигены). Антигенные детерминанты для _Тх целиком формируются короткими сегментами полипептидной цепи ( + детерминанты белка-носителя). Детерминанты для В-лимфоцитов могут быть образованы из далеко отстоящих по длине цепи сегментов, сближение которых произошло при формировании третичной структуры белка. Антигенные детерми- нанты для _Т-супрессоров определяется строением детерминантных групп, присоединившихся к белку-носителю (гаптеноспецифичны). Т.е. для Тх необходимы линейные АГ для Тs - линейные и пространственные для В-лимфоцитов - линейные и пространственные. Связь АГ с ГКГ очень прочная: активность мембран АПК снижалась лишь после обработки проназой или при рН 2,0, по-видимому, за счет отделения переработанного АГ от мембраны. CD3 является составной частью АГ-специфического Т-клеточного Рецептора (ТсR-CD3), запускающего процессы АПГ-зависимой активации Т-клетки. CD4 и CD8 - распознающие структурные детерминанты антигенов ГКГ, обеспечивают процесс иммунологического ограничения, а кроме того, способны самостоятельно, без участия ТсR-CD3, передавать активирующий клетку сигнал. Т.о., контролируя экспрессию антигенов CD3, CD4 и CD8 , Т-лимфоцит способен регулировать процессы своей активации и эффекторные функции. В живой клетке постоянно протекают 2 взаимноуравновешивающих процесса: погружение мембранных белковых структур в клетку и их рециркуляция. В отсутствие перекрестного связывания CD4-молекул скорость их интернализации составляет 1,5-2% мембраноассоциированных молекул в 1 минуту, при этом 30-40% всех молекул CD4 находится внутри клетки. Сходным образом происходит и обмен антигена CD3 между мембранным и внутриклеточным пулами. Предполагают, что изменение микроокружения лимфоцита зачастую модулирует этот циклический процесс, нарушая равновесие между скоростью погружения ГП-ых молекул в клетку и их обратным встраиванием в мембрану. Т-супрессорам (Тs) ....... Т-хелперам (Тх). Т-клетки распознают АГ на мембране в ассоциации с продуктами ГКГ (в отличие от В-клеток). Цепи молекулы HLA образуют т.н. "расщелину", способную связывать образующийся после внутриклеточного ферментного расщепления фрагменты (8-14 аминокислотных остатков ) антигена и экспонировать их участки (эпитопом) для последующей рецепции TCR Т-лф. Если функция презентации эндогенных HLA I-связанных эпитопов свой-ственна клеткам многих типов, то презентация экзогенных эпитопов осуществляется специализированными АПК костомозгового происхождения. HLA-рестрикция ("ограничение") - способность Т-клеток распознавать чужеродные АГ только в комплексе с АГ ГКГ. Для В-лимфоцитов это условие является необязательным. - На видоизмененные HLA I класса реагируют Т-киллеры; - На HLA II класса - Т-хелперы. Молекулы HLA I внутриклеточно связывают фрагменты антиге-нов, Синтезированных самой клеткой (вирусных и пр.), а АГ HLA II -экзогенных АГ с последующей экспозицией (презентацией) комплексов HLA-эпитоп на клеточной мембране. Имеется 2 основных модели, объясняющих механизм HLA-рестрикции: 1. Т-клетки имеют 2 рецептора, специфичных соответствено к АГ HLA и к другим АГ. 2. Т-клетки имеют один рецептор, распознающий новую антигенную детерминанту, образующуюся при взаимодействии АГ и молекулы HLA. При БТЛ (под действием лектинов) в ядерной ДНК появляются дополнительные супервитки. Активированные (ФГА) Т-клетки способны презентировать аллоАГ (но не растворимые АГ). 1. тимусзависимые, вызывающие ИО с участием Т-лимфоцитов (хел-перов) (клеточные /аллогенные,ксеногенные/,вирусные, глобулярные белки, полипептидные молекулы); они стимулируют синтез Ig M и G; В2-лимфоциты-субпопуляция лимфоцитов (активируются Т-зависимыми антигенами). 2. тимуснезависимые, стимулирующие синтез только Ig M (полисахариды, ЛПС, ПС пневмококка III типа, конъюгаты полисахаридов с бактериями, АГ чумных бактерий, различные полимеры - декстран, леван, повинилпироллидон; флагеллин,агрегаты белков регулярного строения и др.);участия Т-хелперов не требуется. В1-лимфоциты (активируются Т-независимыми антигенами). а) TI-1 (от T-cell-independent response): - конъюгаты динитрофенила (ДНФ) или тринитрофенила (ТНФ) с ЛПС, с антигенами бруцелл или стрептококков;На АГ ТI-1 отвечают незре-лые В-лимфоциты, и требуют лимфокинов (ИЛ-2,4-). б) ТI-2: - конъюгаты ДНФ или ТНФ с фиколлом или дектраном, - пневмококковый полисахарид типа III. На АГ ТI-2 отвечают зрелые В-лимфоциты, и требуют медиаторов АПК (ИЛ-1). Антигены ТI-2 являются плохими иммуногенами у детей до 2-летнего возраста (т.к. требуют зрелых клеток). Тх имеют _АГ-распознающие рецепторы. АГ-распознающие рецепторы (на Т- и В-лимфоцитах BCR и TCR) появляются на стадии пре-В-лимфоцитов и пре-Т-лимфоцитов. На В-лимфоцитах они представлены мембранными иммуноглобулинами. Перекрестное связывание поливалентного АГ незрелыми В-лимфоцитами - гибель или инактивация клеток; взаимодействие со зрелыми клетками приводит к активации, ускорению пролиферации и дифференцировки. В развитии ИО большое значение имеют еще две группы поверхностных молекул: хоминг-рецепторы лимфоцитов и антигены адгезии. Пусковым моментом активации лимфоцитов является перекрестное связывание определенных молекулярных структур (рецепторов) поверхности клетки. 1) Основной из этих структур является АГ-распознающий рецептор, который - на поверхности В-лимфоцитов представляет собой молекулу мембранного иммуноглобулина, а - на поверхности Т-лимфоцитов - комплексную молекулу ТсR-CD3. Активацию через такие рецепторы называют классической. 2) Вторую группу рецепторов, передающих активационные сигналы, образуют молекулы адгезии, обусловливающие взаимодействие лимфоцитов с другими клетками, а также с межклеточным субстратом. а) Лишь немногие из адгезивных молекул (CD2, CD28) способны обеспечить полноценный сигнал активации (альтернативная активация). [CD 2,26,28] б) Как правило, сигналы с этих молекул способны усилить действие основных активационных сигналов (костимуляция).[CD5,24,43,44,69,73] (Кульберг А.Я. «Регуляция иммунного ответа»,М., «Медицина»,1986)
<< | >>
Источник: Реферат. Иммунология как наука Иммунология как наука2017. 2017

Еще по теме 3.4. Биохимический уровень:

  1. Текущие изменения морфологического и биохимического состава крови. Референтные величины (показатели нормы) морфологического и биохимического состава крови (табл. 7.5—7.12)
  2. Уровень тестостерона в организме мужчины
  3. Уровень блокад
  4. Уровень блокады
  5. Уровень блокады
  6. Уровень блокады
  7. Уровень блокады
  8. Высокий уровень холестерина
  9. Исследования, установившие целевой уровень АД при СД
  10. Уровень эритроцитов и гемоглобина
  11. Вещества, повышающие уровень циклического гуанозин-3,5-монофосфата (цГМФ)