Генез лимфоцитов. Концепция иммунологического надзора. Иммунный ответ
Достижения в области неинфекционной иммунологии позволили Ф.М. Бернету в конце 40х – начале 50х годов XX века сформулировать концепцию иммунологического надзора.
Суть концепции состоит в том, что основной функцией адаптивной иммунной системы является осуществление надзора за генетическим постоянством внутренней среды организма.
В-лимфоциты в крови находятся, в основном, «по дороге» из костного мозга в периферические органы. Образовавшиеся в костном мозге В-лимфоциты покидают костный мозг и с током крови мигрируют в В-зависимые зоны периферических лимфоидных органов, где в результате контакта с антигенами окончательно созревают и дифференцируются в плазматические клетки, синтезирующие антитела. Зрелые В-лимфоциты – это малоподвижные, оседлые клетки, поэтому в периферическую кровь они выходят лишь в незначительном количестве. Содержание В-лимфоцитов в периферической крови составляет не более 20-30% от общего числа всех периферических лимфоцитов.
Предшественники Т-лимфоцитов, покинув костный мозг, с током крови мигрируют в тимус, затем, пройдя определенные этапы антигеннезависимой дифференцировки, мигрируют с током крови из тимуса в Т-зависимые зоны периферических лимфоидных органов, где окончательно созревают в условиях контакта с антигеном. Однако, в отличие от В-лимфоцитов, зрелые Т-лимфоциты очень подвижны: они выходят в периферическую кровь, попадают в интерстинальное пространство, в ткани, грудной лимфатический проток, периферическую кровь, возвращаются в периферические лимфоидные органы, затем вновь выходят в кровь и т.д., то есть постоянно находятся в циркуляции, совершая полный оборот в организме от 5 до 20 раз в сутки. Генез лимфоцитов, а также схема их миграции и рециркуляции представлены на рис.17.
Такой процесс постоянного, возвратного движения Т-лимфоцитов по организму называется рециркуляцией Т-лимфоцитов.
В норме содержание Т-лимфоцитов в периферической крови составляет 60 - 80% от числа всех периферических лимфоцитов.
Рециркуляция Т-лимфоцитов необходима для осуществления функции иммунологического надзора за генетическим постоянством внутренней среды организма. Если (гипотетически) поместить организм в совершенно идеальные условия, когда попадание экзогенных антигенов любыми путями исключается, то и в этом случае адаптивная иммунная система необходима, так как в организме постоянно происходит деление клеток, при этом, как неоднократно было доказано экспериментально, возникают спонтанные мутации. Многие из образовавшихся мутантных клеток не погибают, а дают начало росту дефектных, функционально измененных клеток. Частота спонтанных мутаций составляет 10-6, т.е. на каждый миллион делящихся клеток образуется 1 мутантная клетка. У человека и млекопитающих ежесуточное среднее число делящихся клеток составляет 1012 - 1013, то есть, в среднем за сутки в организме образуется от 1 до 10 млн. мутантных клеток. Для того, чтобы в процессе эволюции стало возможным возникновение сложных многоклеточных организмов и
Рисунок 17. Миграция и рециркуляция лимфоцитов
их дальнейшее развитие, приведшее в том числе к появлению млекопитающих и человека, необходима была система контроля за процессом деления клеток, такую функцию и стали выполнять Т-лимфоциты – важнейшие клетки адаптивного иммунитета.
В процессе рециркуляции Т-лимфоциты, вступая с помощью антигенраспознающих рецепторов в контакт с поверхностью самых различных клеток, распознают среди них генетически чужеродные, а затем уничтожают их. Такое распознавание возможно вследствие того, что генетически чужеродные для организма клетки (мутантные, опухолевые, инфицированные вирусами и др.) с необходимостью отличаются от нормальных в антигенном отношении. Благодаря рециркуляции, таким образом, Т-лимфоциты осуществляют иммунный надзор за не только генетическим постоянством собственных соматических клеток, но и внутренней среды организма в целом.
Адаптивный ответ против экзогенных антигенов (инфекционных и неинфекционных) является следствием этой основной функции.