3. Последовательное взаимодействие клеток в ходе иммунного ответа.

ИЗ ЛЕКЦИИ:

Клетки, участвующие в ИО:

1. АПК – это «первичные войска»

• самая большая популяция ДК – кл. Лангерганса;

• макрофаги моноцитарного ряда;

• ДК I и II типа лимфоидного ряда;

• В-лимфоциты

2. Регуляторные клетки – «штаб армии»

• Т – хелперы 1 типа( выработка больших количеств IFNγ, TNF, IL2). Этот тип руководит Т – клеточным ответом и частично гуморальным ответом.

• Th2 – выработка больших количеств IL4, IL5, IL6, IL10, ILB. Они руководят только гуморальным( В - клеточным) ответом

• Th3 – это вариант Th2, работающие на локальном уровне( выработка больших количеств TGF - β).

• Т – регуляторы 1 – образуют много IL10. Функция доказана при отторжении трансплантантов.

Th1 обладают супрессорной активностью по отношению к Th2 и наоборот, Th2 супрессор активности по отношению к Th1.

3. Эффекторные клетки – клетки, которые образуются в результате иммунных ответов и уничтожают антигены( это «действующая армия»):

• плазматические клетки, которые дифференцируются из В – лимфоцитов и являются антителопродуцентами – IgM, IgG, IgA. У лиц с атопической конституцией – IgM, IgG, IgE.

• Цитотоксические клетки CD8⁺T – cells. Образуются к 5 – 7 дню от начала инфекционного процесса

• Воспалительные клетки(inflammatory CD4⁺T - cells) – образуются поздно, к 10 дню. Уничтожают патогены путем индукции в очаге поражения. Эти клетки ответственны за ГЗТ(delayed type hypersensitivity T cells) – это созревшие Th1( их конечная стадия дифференцировки).

3. Клетки-памяти

Существуют следующие виды клеток памяти:

• plasma cells

• B memory cells( живут пожизненно при классическом иммунном ответе)

• Long lived plasma cells( долгоживущие плазматические клетки – живут 1.5 года. Образуются при вакцинации убитыми вакцинами)

• CD8⁺

• CD4⁺

4. Молекулы межклеточной адгезии.

Антигенпредставляющие клетки

• Макрофаг. Способен загружать антигенные эпитопы только на HLA 2 типа. Как правило фагоцитирует только крупные антигенные объекты( внутриклеточно расположенные вирусы, грибы, бактерии, простейшие). Участвует в CD4+T – клеточном ответе. Потом становится ядром – центром гранулемы – иммунного воспаления. Активируется CD4+T cells.

Макрофаги играют важную роль в естественном иммунитете и адаптивных иммунных ответах. Они могут фагоцитировать микробы, иммунные комплексы и клетки-мишени, захватывать, процессировать и представлять антигены Т-клеткам, а также секретировать многочисленные продукты: цитокины, белки комплемента, протеиназы, метаболиты арахидоновой кислоты, NO и др. кислородные радикалы. Макрофаги участвуют в дифференцировке Тh1 за счёт секреции IL12. Существуют циркулирующие и фиксированные (резидуальные) макрофаги. Активация макрофагов обеспечивается Тh1 (IFN), а инактивация - Тh2 (IL10). Специализированные формы резидуальных макрофагов:- Kupffer’s cells (печень) Macrophages селезёнки Pulmonary alveolar macrophages (лёгкие) Multinucleate giant cell (грануломы при ГЗТ)

• Дендритные клетки. Профессиональные антигенпредставляющие клетки. Они способны загружать антигенные эпитопы на HLA1 and HLA2. Захватив антигенный материал пиноцитозом, могут его долго кумулировать до встречи с лимфоцитом соответствующего клона, у которого BCR or TCR будет подходить к клеткам этого типа.

Дендритные клетки представляют гетерогенную популяцию клеток, участвующих в эндоцитозе, процессинге и представлении антигенов лимфоцитам. Существуют зрелые и незрелые дендритные клетки (ДК), а также несколько отличающихся морфологических и функциональных типов. -МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫ ДЕНДРИТНЫХ КЛЕТОК:Клетки Лангерганса (в эпидермисе, эпителии слизистых) Интерстициальные ДК (под эпителием)Плазмацитоидные (под эпителием) Интердигитативные ДК (в Т-зонах: паракортикальных областях лимфоузлов и парафолликулярных регионах МАЛТ)Тимические ДК (в тимусе; близки к интердигитативным ДК) -ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТИПЫ ДЕНДРИТНЫХ КЛЕТОК: 1. Т-клеточные ответы Миелоидная (моноцитарная) дендритная клетка (тип 1) генерирует из миелоидного предшественника, секретирует IL6, IL12, IFNа, TNFб, способствует пролиферации Тх1 и стимулирует Т- клеточные иммунные ответы. К этой группе относятся клетки Лангерганса, интерстициальные (CD11c+) и интердигитативные клетки (CD40+). Клетка Лангерганса (CD1+, CD207+) содержит лангерин (в гранулах Birbeck) и присутствует в эпидермисе кожи (ДАЛТ), крайней плоти у мужчин и эпителии многих слизистых оболочек (МАЛТ). 2. В-клеточные ответы Плазмацитоидная (лимфоидная) дендритная клетка (тип 2) – минорная субпопуляция (1%), генерирует из лимфоидного предшественника дендритной клетки, секретирует IFNа/IFNб, IL4, IL10, участвует в В-клеточных иммунных ответах. Маркёрами плазмацитоидных клеток (pDC) являются CD303 и CD304.

• В – лимфоцит. Способен загружать антигенные эпитопы только на HLA2 and CD1. Пиноцитируют бактериальные токсины, белки и фосфолипиды( загружаются на CD1). Участие этих клеток ограничено только гуморальным ответом. Антигеннезависимая дифференцировка В-клеток (коммиттмент) начинается в печени плода, продолжается в костном мозге, стартуя на 10-й неделе эмбриогенеза и протекая в течение всей жизни как в костном мозгу, так и МАЛТ.

Основные черты В-лимфопоэза: 1. Экспрессия специфического BCR - маркёра В-клона, ассоциированных молекул Ig(CD79a)/Ig(CD79b) и корецепторов (CD21/CD19/ CD81/CD225). 2. Селекция («экзамен») в ходе дифференцировки: - положительная селекция - отбор и выпуск в кровоток клонов, способных к распознаванию собственных HLA и экзоантигенов; - отрицательная селекция: а) aпоптоз клонов, направленных против мембранных аутоантигенов; б) анергия клонов, направленных против растворённых аутоантигенов. 3. Cпособность дифференцироваться в плазматические клетки в ходе гуморальных (В-клеточных) адаптивных иммунных ответов.

Цитокины

Цитокины.Это белки с небольшой молекулярной массой, образуются в клетках иммунной системы. Главным образом – в лимфоцитах( фабрика цитокинов). Также образуются в печени, клетках ЦНС, эпителии. Действуют подобно гормонам иммунной системы. Действие цитокинов в основном паракринное или аутокринное. Только три цитокина имеют эндокринный эффект: IL1, IL6,TNF Историческая группировка цитокинов. 1.интерлейкины( описано 27) 2.интерфероны – IFNα,β,γ. IFNα,β – относят к 1 – ому типу, IFNγ – относят ко 2 – ому типу. 3.колониестимулирующие факторы( лейкопоэтины)

•макрофагальный – M – CSF

•моноцитарно – гранулоцитарный – G – MCSF

•гранулоцитарный – G – CSF

4.фактор некроза опухолей – TNFαβ 5.хемокины – очень много( классификация на сайте). Общие свойства цитокинов. 1.плейотропность и многофункциональность 2.аутокринный и паракринный, реже - эндокринный способ действия. 3.взаимозаменяемость и синергизм среди одних и антагонизм среди других 4.провоспалительный или противовоспалительный эффекты 5.кратковременность эффекта шединг – слущивание рецепторов. Функциональные профили цитокинов.

• Провоспалительные – IL1α, IL1β, IL6, IL8, IL12, IL18, IFNγ, TNFα,β, G – MCSF

• ротивовоспалительный профиль – рецепторный антагонист IL1; IL10, TFRβ, IFNα,β.

IL4 – мощный провоспалительный цитокин для атопиков, но в очаге воспаления 4 типа он мощный противовоспалительный фактор( по Джелу - Кумбсу).

• Ростовые факторы – IL7 – для раннего лимфопоэза

По модели генетического нокаута у мышей по IL7 дает картину тотального иммунодефицита IL2 – для позднего лимфопоэза, для прайминга

• Пирогенные факторы: IL6, IL1, TNFα,β, IFNα,β,γ.

• Хемокины – IL8, макрофагальные хемоаттрактантные белки(MCP1 - 5), макрофагальные воспалительные белки( MIP1 - 3), Rantes.

Ключевые цитокины для отдельных клеток:

• IL9.Вырабатывается CD4+ лимфоцитами. Один из ключевых факторов для пролиферации и дифференцировки тучных клеток. Стимулирует тромбоцитарный росток. Очень активен при мегакариоцитарном лейкозе

• IL12.Вырабатывается антиген – представляющими клетками. Ключевой фактор дифференцировки Th1 из Th0. Индуцирует продукцию IFNγ Т – лимфоцитами и NK – клетками, активирует NK – клетки.

В модели с генетическим нокаутом отсутствуют Th1.

• IL4.Вырабатывается Th2, тучными клетками, костномозговыми стволовыми клетками. СТИМУЛИРУЕТ РОСТ И ДИФФЕРЕНЦИРОВКУ Th2. Индуцирует пролиферацию В – лимфоцитов и переключение на синтез IgE, IgG4. В модели с генетическим нокаутом отсутствуют Th2, снижена концентрация IgE.

• IL8.Вырабатывается очень многими клетками – макрофагами, фибробластами, эндотелиоцитами.

Регулируют активность нейтрофилов( хемотаксис, поглощение, участие в воспалении). Стимулирует новообразование капилляров, что способствует метастазированию опухоли. В модели с генетическим нокаутом – нейтропения.

• IL5.Вырабатывается Th2, тучными клетками, эозинофилами. Ключевой фактор роста и созревания эозинофилов. В модели с генетическим нокаутом снижено количество эозинофилов, IgE, подавление поздней фазы атопического воспаления

-клетки – активаторы макрофагов IFNγ

23. Основные Интерлейкины.

• IL1. Существуют IL1α, IL1β, IL1ra(рецепторный антагонист).

В модели с генетическим нокаутом у животных невозможно развитие острофазной реакции. Эти интерлейкины вырабатываются большинством клеток иммунной системы, но основные продуценты – макрофаги, эндотелиоциты, фибробласты, нейтрофилы. Эти интерлейкины многофункциональны:•стимулируют все фазы иммунного ответа•воспаления •вызывают лейкоцитоз•в больших концентрациях вызывают инфекционно – токсический шок •стимулируют острофазную реакцию IL1α – мембрансвязанная форма IL1β – свободносекретируемая молекула, которая попадает в интрацеллюлярное пространство IL1ra – связываясь с рецептором для IL1α,β, ингибирует активность IL1α,β.

• IL2.Вырабатывается Т – лимфоцитами. Ключевой ростовой фактор для дифференцировки клеток в ходе иммунного ответа( при клональной экспансии), стимулирует активность NK – клеток.

В модели с генетическим нокаутом у мышей развивается иммунодефицит преимущественно по Т – звену, частично по В – звену. Рецептор для IL2(IL2R) экспрессируется на лимфоцитах и состоит из трех цепей – α( CD25), β( CD122), γ( CD132).

• IL3.Мультиколониестимулирующий фактор. Стимулирует лейкопоэз на ранних стадиях. Вырабатывается Т – лимфоцитами, тучными клетками, эпителиоцитами. У мышей с генетическим нокаутом нарушен лейкопоэз и дифференцировка эозинофилов.

• IL4.Вырабатывается Th2, тучными клетками, костномозговыми стволовыми клетками. СТИМУЛИРУЕТ РОСТ И ДИФФЕРЕНЦИРОВКУ Th2. Индуцирует пролиферацию В – лимфоцитов и переключение на синтез IgE, IgG4. В модели с генетическим нокаутом отсутствуют Th2, снижена концентрация IgE.

• IL5.Вырабатывается Th2, тучными клетками, эозинофилами. Ключевой фактор роста и созревания эозинофилов. В модели с генетическим нокаутом снижено количество эозинофилов, IgE, подавление поздней фазы атопического воспаления.

• IL6.Вырабатывается очень многими клетками. Многофункционален, дополняет активность IL1. Регулирует острофазную реакцию. В модели с генетическим нокаутом отсутствует острофазная реакция, снижается синтез IgA.

• IL7.Вырабатывается стволовыми клетками. Ключевой ростовой фактор лимфоцитов на ранних стадиях( фактор commitment). В модели с генетическим нокаутом развивается синдром «тяжелого комбинированного иммунодефицита»(SCID – severe combined immunodeficiency).

• IL8.Вырабатывается очень многими клетками – макрофагами, фибробластами, эндотелиоцитами.

Регулируют активность нейтрофилов( хемотаксис, поглощение, участие в воспалении). Стимулирует новообразование капилляров, что способствует метастазированию опухоли. В модели с генетическим нокаутом – нейтропения.

• IL9.Вырабатывается CD4+ лимфоцитами. Один из ключевых факторов для пролиферации и дифференцировки тучных клеток. Стимулирует тромбоцитарный росток. Очень активен при мегакариоцитарном лейкозе.

• IL10.Вырабатывается Th2, В – клетками, макрофагами. Блокирует образование Th1, инактивирует макрофаги, стимулирует продукцию IgA. В модели с генетическим нокаутом развивается тяжелый энтероколит и анемия, а также задержка роста животных.

• IL11.Вырабатывается костномозговыми стволовыми клетками. Стимулирует пролиферацию мегакариоцитов.

Наблюдаются большие концентрации при плазмоцитоме( миеломная болезнь).

• IL12.Вырабатывается антиген – представляющими клетками. Ключевой фактор дифференцировки Th1 из Th0. Индуцирует продукцию IFNγ Т – лимфоцитами и NK – клетками, активирует NK – клетки.

В модели с генетическим нокаутом отсутствуют Th1.

• IL13.Вырабатываются Th2. Стимулирует пролиферацию и дифференцировку В – лимфоцитов, продукцию IgM, IgE, IgG4, продлевает жизнь макрофагам.

• IL14.Вырабатывается Т – лимфоцитами.Стимулирует рост В – клеток.

• IL15.Вырабатывается макрофагами, эпителиоцитами. Эффект сходен с эффектом IL2. Активирует NK – клетки.

• IL16.Вырабатывается CD8 – Т – клетками, но рецептором для него является молекула CD4.Это хемокин для всех Т – лимфоцитов( стимулирует миграцию Т - клеток).

• IL17. Вырабатывается В – клетками памяти. Стимулирует продукцию G – CSF, IL6, 8, простагландина Е2.

• IL18. Вырабатывается макрофагами, остеобластами, гепатоцитами. Стимулирует синтез IFNγ, активирует NK – клетки, является кофактором для дифференцировки Th1.

Колониестимулирующие факторы. •GM – CSF( гранулоцитарно – моноцитарный колониестимулирующий фактор). Вырабатывается CD4 – Т – клетками, макрофагами, эндотелиоцитами. Стимулирует моно – и гранулоцитопоэз на ранних стадиях. Выраженная провоспалительная активность.В модели с генетическим нокаутом развивается моно – и гранулоцитопения, альвеолярный протеинозис. •G – CSF. Вырабатывается макрофагами, эндотелиоцитами. Стимулирует гранулоцитопоэз. •M – CSF Вырабатывается макрофагами и эндотелиоцитами. Стимулирует моноцитопоэз.

ИЗ ХАИТОВА:

5. Общая характеристика медиаторов иммунного ответа. Классификация цитокинов (либо см. 4, либо тут кратко). Рецепторы для цитокинов.

Таблица основных цитокинов (классификация по типу рецептора).Классифицируют по типу передачи сигнала от рецептора.

Именно тип передачи сигнала от рецептора определяет, что делает эта группа цитокинов.

I группа - цитокины семейства ИЛ-1. Сигналят, как TLR. ИЛ-1 самый древний цитокин.

II группа - цитокины семейства интерферона/интерлейкина 10. К этому семейству относятся интерфероны первого типа (α и β), интерфероны второго типа (γ). Функции разные, но принцип передачи сигнала похож. Интерферон первого типа через собственные рецепторы в любых клетках способен запустить некую внутреннюю программу против вирусной защиты.

Включаются гены, продукты которых интерферируют с некоторыми критическими стадиями самопроизводства вирусов (репликация, трансляцией и т.д).

III группа - цитокины ФНО запускают транскрипционные сигналы, так и апоптоз. Их около 20 (это много). Гемопоэтины. Большинство цитокинов участвуют на конкретных стадиях гемопоэза.

XII группа – 7 трансмембранных доменов. Это рецепторы хемокинов. Древние рецепторы, связанные с хемотаксисом. Хемотактические цитокины, которые подразделяются на 4 подгруппы – СС и СХС - две главные из них, есть ещё С и СХ3С. Хемокинов примерно 100 (хемотактических цитокинов, которые действуют через родопсиноподобные рецепторы). Примерно 100 цитокинов не хемокинов. Передача сигнала определяется тем, что у рецептора во внутриклеточной части (киназный каскад или налипание молекул, которые что-то запустят). Один ген INF-β, INF-α кодирует больше 20 генов, сколько-то из них работает.