8.5. Строение системы иммунитета

Иммунная система состоит из центральных и периферических органов. К центральным органам относят: тимус - вилочковую железу, находящуюся в грудной полости около сердца; костный мозг; у птиц -бурсу Фабрициуса - лимфоидный узелок, расположенный в стенке клоаки.

К периферическим органам иммунной системы относят лимфатические узлы, селезенку, нёбные миндалины, кожу, лимфатические скопления под слизистой кишечника, гортани, бронхов, мочеполовых органов, в почках и коже.

Основными клетками, участвующими в формировании специфического иммунного ответа, являются лимфоциты. Различают две основные популяции: Т- и В-лимфоциты, которые получили свое название от органов, в которых происходит их окончательное созревание. Т-лимфоциты проходят этот процесс в тимусе, а В-лимфоциты - в бурсе Фабрициуса или в органах, ее заменяющих (костном мозге и др.). Третьим важным типом клеток, принимающих самое активное участие в формировании специфического иммунного ответа, являются макрофаги (моноциты).

Свое происхождение все эти клетки (так же как и все клетки белой крови) ведут от общей гемопоэтической (кроветворной) стволовой клетки, которая, дифференцируясь, определяет все их многообразие.

От общей стволовой клетки происходит лимфоидная стволовая клетка (ЛСК) - общий предшественник Т- и В-лимфоцитов. В зависимости от того, в каком центральном органе иммунной системы окажется эта клетка (ЛСК), в такой лимфоцит она и превращается.

Попадая в тимус, ЛСК обрабатывается его гормонами и превращается сначала в предшественника Т-лимфоцита, а затем в зрелый Т-лимфоцит. Среди Т-лимфоцитов различают несколько основных субпопуляций: Т-хелперы (от англ. helper - помощник) - помогающие формированию иммунного ответа; Т-супрессоры (от англ. supress -подавлять) - подавляющие развитие иммунного ответа; Т-эффекторы, индуцирующие реакции гиперчувствительности замедленного типа и обеспечивающие накопление клеток - киллеров (от англ. killer- убийца). Если же лимфоцит попадает в бурсу Фабрициуса или органы, которые ее заменяют, то он превращается в предшественника В-клетки, а затем в зрелый В-лимфоцит. Основная функция В-лимфоцитов состоит в том, чтобы при наличии соответствующих сигналов превращаться в плазматическую клетку, которая вырабатывает специфические антитела.

8.6. Взаимодействие клеток в иммунном ответе

Чужеродная клетка (антиген), проникнув в макроорганизм, вначале подвергается фагоцитозу со стороны макрофага, который убивает ее и переваривает в своих фаголизосомах. Для того чтобы произошел акт фагоцитоза, чужеродная клетка-мишень должна быть адсорбирована (прикреплена) к мембране фагоцита, это происходит в основном за счет сил электростатического взаимодействия между поверхностями фагоцита и микроба-мишени.

В месте прикрепления (адсорбции) мембрана макрофага прогибается, формируется, так называемая, фагоцитарная чаша, края которой смыкаются, отделяются от поверхности мембраны, и таким образом, формируется фагосома, внутри которой заключена клетка-мишень. Этот механизм получил название фагоцитоза.

Образовавшаяся фагосома передвигается в глубь клетки фагоцита, где происходит ее слияние с лизосомами-пузырьками, наполненными различными пищеварительными (гидролитическими) ферментами. В результате формируется фаголизосома, где материал мишени подвергается ферментативному расщеплению.

Те вещества, которые остаются в фагосоме после переваривания, удаляются из цитоплазмы клетки. Мембрана фагосомы и внешняя мембрана фагоцита сливаются, в результате чего весь материал оказывается как бы вывернутым на внешнюю поверхность макрофага. Этот процесс получил название «презентации» (т.е. представления) антигена. Такие обработанные макрофагом компоненты мишени приобретают новые свойства, делающие их очень иммуногенными. Поэтому их называют суперантигенами. Они группируются на мембране макрофага в виде специфических образований, называемых КЭП (от англ. cap - шапочка).

Впоследствии с макрофагом соприкасаются лимфоциты (до 20 лимфоцитов вокруг одного макрофага). После определенного периода контакта лимфоцит отходит, а его место занимает другой. Считается, что таким образом лимфоциты получают от макрофага сигнал-команду для ускоренного роста и размножения. Благодаря этому в организме происходит накопление именно таких лимфоцитов, которые направлены против структур (антигенов), презентированных макрофагом на своей поверхности, т.е. происходит накопление антигенспецифических лимфоцитов, обусловленное селекцией лимфоцитов с наиболее комплементарными рецепторами.

Для дальнейшей дифференциации В-лимфоциты должны получить сигнал-медиатор от Т-хелпера с такой же специфичностью (Т-хелпер контактировал с тем же суперантигеном).

После контакта с Т-хелпером В-лимфоцит дифференцируется в плазматическую клетку, которая и вырабатывает антитела определенной специфичности.

Плазматическая клетка продуцирует на протяжении своей жизни антитела только одной специфичности.

Имеется довольно много различных теорий, объясняющих процессы и сущность иммунного ответа. В настоящее время наиболее популярной теорией иммунитета является клонально-селекционная теория. Согласно ей в организме всегда существует определенная гетерогенность (разнообразие) лимфоидных клонов. Клон - это популяция генетически однородных клеток, возникших от одного предшественника. Поэтому для любого вещества-антигена, имеющегося в природе (или даже не имеющегося, т.е. который будет еще когда-либо синтезирован в будущем), в организме найдутся более или менее комплементарные (подходящие по своей специфичности) клоны клеток. Макрофаг с макромолекулярным комплексом презентированного суперантигена на мембране подает команду к размножению только таким более или менее подходящим клонам, которые могут фиксироваться на его мембране благодаря комплементарным рецепторам. Клоны, обладающие большей специфичностью к данному антигену, чаще с ним связываются и получают от макрофага сигналы к размножению, т.е. происходят селекция, отбор лимфоцитов с наиболее комплементарными рецепторами.

В связи с тем, что для реализации реакций иммунного ответа необходимо участие трех типов клеток (макрофаги, Т- и В-лимфоциты), эта теория иммунитета получила название трехклеточной.