Стромальные клетки (клетки микроокружения)

Клетки стромы представлены фибробластами, синтезирующими коллагеновые и эластиновые волокна, а также клетками сосудистого эндотелия, относящимися к эпителиальной ткани. Эти клетки создают среду для нормального развития и функционирования клеток первых двух групп лимфоцитов и АПК, формируя их микроокружение, и взаимодействуют с ними, определяя пути миграции.

Важным свойством стромальных клеток для иммунологических процессов являются наличие мембранных молекул адгезии, определяющих взаимодействие самих стромальных клеток с межклеточным матриксом, а также формирование контактов и обмен сигналами между клетками. Особенно существенно присутствие данных молекул на поверхности эндотелиальных клеток капилляров и посткапиллярных венул, что обеспечивает миграцию лейкоцитов из кровяного русла в ткани.

Молекулярный уровень

Молекулярную основу адаптивного иммунитета составляют следующие основные группы макромолекул:

1. Иммуноглобулины (Ig), синтезируемые В-лимфоцитами, и гены, контролирующие их синтез.

Иммуноглобулины, или антитела, - это продукты гуморального иммунного ответа, они представляют собой глобулины, специфически реагирующие с антигеном, вызвавшим их образование. Это сложные белковые образования, мономеры или полимеры. Молекулы иммуноглобулинов состоят из двух пар полипептидных цепей: 2 тяжелые – Н-цепи (от англ. heavy - тяжелые цепи) и 2 легкие – L-цепи (от англ. light – легкие). Их структурными единицами являются домены (относительно автономные участки цепей). Существует 5 классов иммуноглобулинов: IgM, IgG, IgА, IgE, IgD.

2. Медиаторы, с помощью которых иммунокомпетентные клетки участвуют в индукции, регуляции и осуществлении иммунного ответа.

Эти медиаторы, опосредующие межклеточные взаимодействия, называются цитокинами. Цитокины представляют собой низкомолекулярные белки, лишенные специфичности в отношении антигенов и обусловливающие межклеточные коммуникации при гемопоэзе, воспалении, иммунном ответе и межсистемных взаимодействиях. Цитокины действуют на основе рецепторного механизма. Они составляют систему (цитокиновую сеть), характеризующуюся сильным взаимодействием компонентов и избыточностью (одна и та же функция обеспечивается разными цитокинами).

Цитокины, синтезируемые Т-лимфоцитами, называют еще лимфокинами, а цитокины, синтезируемые клетками моноцитарно-макрофагальной системы, – монокинами.

3. Гены основного комплекса гистосовместимости (Major Histocompatibility Complex – МНС-комплекс, или HLA-комплекс у человека - от Human Leukocytes Antigens). Эти гены контролируют синтез антигенов гистосовместимости – гликопротеидов, содержащихся на поверхности всех ядросодержащих клеток организма и играющих важную роль в распознавании антигенов и индукции адаптивного иммунного ответа. Гены HLA-комплекса контролируют также синтез некоторых цитокинов, белков системы комплемента и системы пропердина.

Белки МНС – это самые разнообразные из всех белков организма, кроме иммуноглобулинов и рецепторов Т-клеток. Антитела и рецепторы Т-лимфоцитов варьируют от одного клона лимфоцитов к другому, а белки МНС меняются от одного человека к другому. Известны три основных класса белков МНС. В процесс распознавания антигенов вовлечены два из них – I и II. У белков МНС-I класса молекула состоит из двух полипептидных цепей – большей (), примерно равной по размеру тяжелой цепи IgG, и гораздо меньшей – -цепи. Белки МНС-I класса содержатся на поверхности практически всех клеток организма, кроме эритроцитов.

Белки МНС-II класса также состоят из двух полипептидных цепей ( и ), но примерно равных по размеру (величиной с легкую цепь молекулы иммуноглобулинов). Они содержатся на поверхности только некоторых клеток, в первую очередь, на В-лимфоцитах, моноцитах-макрофагах, дендритных клетках и на специализированных эпителиальных клетках.

4. Кластеры дифференцировки (CD от англ.claster designation) применяют для обозначения поверхностных маркерных белков субпопуляций лимфоцитов, характерных для разных стадий дифференцировки этих клеток и их функциональных субпопуляций (CD2, CD3, CD4, CD8, CD5, CD16, CD19, CD72 и др.). Данные молекулы в ряде случаев выполняют роль корецепторов, обеспечивающих процессы распознавания антигенов (CD3, CD4, CD8); рецепторов для взаимодействия с определенными цитокинами (например, CD25, являющийся рецептором для ИЛ-2) и ряд других функций. Данные маркеры выявляют с помощью стандартных наборов моноклональных антител.

5. Молекулы адгезии находятся на поверхности многих клеток, с их помощью повышается уровень межклеточных взаимодействий между антигенпредставляющими клетками, В- и Т-лимфоцитами. Имеется несколько семейств молекул адгезии: интергрины; селектины; муцины, или васкулярные адрессины; компоненты экстрацеллюлярного матрикса – это фибриллярные белки и глюкозаминогликаны.

6. Антигенраспознающие рецепторы лимфоцитов:

• У В-лимфоцитов ими являются молекулы иммуноглобулинов, встроенные с помощью двух специальных доменов в их плазматическую мембрану;

• У Т-лимфоцитов - Т-клеточный рецептор – (ТКР). Молекулы ТКР имеют характерную для суперсемейства иммуноглобулинов структуру. Они представляют собой гетеродимер, состоящий из двух полипептидных цепей, ковалентно связанных между собой цистеиновым мостиком. В норме на поверхности зрелых Т-клеток содержится 30 000– 40 000 молекул ТКР.

7. Гормоны тимуса – низкомолекулярные пептидные гормоны, синтезируемые эпителиальными клетками стромы тимуса (в основном, в его субкапсулярной и медуллярной зонах). Эти гормоны родственны нейропептидам и находятся в тесном функциональном взаимодействии с другими гормонами, особенно с гормонами гипоталамуса, гипофиза, надпочечников и половых желез.

Основная функция гормонов тимуса состоит в контроле созревания Т-клеток в тимусе и завершении функционального созревания Т-лимфоцитов после их эмиграции из тимуса, в частности, в повышении способности секретировать цитокины.

8. Миелопептиды костного мозга – низкомолекулярные белки, синтезируемые клетками костного мозга, обладающие гормоноподобным действием и участвующие в дифференцировке В-лимфоцитов.