Цитолиз антигена с участием цитотоксических Т-лимфоцитов (Т-киллеров)

Цитотоксические Т-лимфоциты (Т-киллеры). Дифференцировка цитотоксических Т-лимфоцитов начинается в процессе их пролиферативной экспансии. Основа этого процесса — экспрессия комплекса генов, кодирующих молекулы, которые обеспечивают реализацию цитотоксической функции, прежде всего белков перфоринового комплекса и Раз-лиганда. Цитотоксический Т-лимфоцит содержит в цитоплазме лизосомоподобные гранулы. В гранулах содержатся белки, участвующие в реализации цитолиза — перфорин, гранзимы, гранулизин, их мембраны несут белок С107.

Цитолиз клеток Т-лимфоцитами происходит также в 4 этапа:

1. Распознавание цитотоксическим Т-лимфоцитом клетки-мишени осуществляется с участием практически молекул, которые формируют иммунный синапс при презентации антигенного пептида АПК. Центральное событие при этом — распознавание комплекса антигенного пептида с молекулой МНС, осуществляемое ТСК и корецептором СБ8.

2. Формирование конъюгатакиллера и клетки-мишени с их поляризацией.Между цитотоксическим Т-лимфоцитом и клеткой-мишенью формируется синапс, называемый цитолитическим.Цитолитический синапс ориентирован на организацию цитолитического процесса. Происходит поляризация Т-клетки (как и клетки-мишени) и ориентация элементов ее цитоскелета (микротрубочек и микрофиламентов) на осуществлениеэкзоцитоза. Одновременно происходит формирование в синапсе микрополости, в которую секретируются перфорин и гранзимы. Благодаря формированию центра, организующего микротрубочки перфоринсодержащие гранулы перемещаются к мишени и освобождают свое содержимое в полость, сформированную в зоне контакта клеток.

Перфорин, поступающий в микрополость, в присутствии ионов Са2+ изменяет свою конформацию: на поверхности молекулы экспонируются гидрофобные участки, позволяющие перфорину внедриться в мембрану клетки-мишени, где он полимеризуется. Обычно возникает канал диаметром около 16 нм, включающий 10—20 молекул перфорина. Через такие каналы в клетку проникает гранзим В, который, являясь протеазой хемотрипсинового типа, расщепляет внутриклеточные сериновые протеазы (каспазы), запуская тем самым механизм апоптоза клетки-мишени. Одна из его мишеней — исполнительная каспаза 3. Наиболее важным является действие гранзима В на фактор В, включающий митохондриальный путь апоптоза.

3. Экзоцитоз гранул (программирование лизиса).Гранулизин способствует запуску апоптоза. Этап проникновения в клетку-мишень ферментов, индуцирующих апоптоз, называют программированием лизиса.В местах контакта перфорины разрушают поверхность антигена и впрыскивают внутрь антигена токсины (гранзимы).

4. Индукция гибели клетки-мишени.В результате в клетке фактически образуется отверстие. Она теряет ионы калия, внутрь нее входят ионы натрия и вода – так как клеточный барьер нарушается, ее внутренняя среда начинает напрямую сообщаться с внешней. В исходе клетка раздувается проникшей внутрь ее водой, из нее выходят белки цитоплазмы, органеллы разрушаются. Она погибает, дальше к ней подходят фагоциты и пожирают ее остатки.

Регуляция иммунного ответа

1. Нейро-эндокринный механизм.Регуляция функций и всех защитных реакций организма, в т.ч. и иммуногенеза, осуществляется под контролем центральной нервной и эндокринной систем. При воздействии микроба-стрессора на периферические ткани и органы чувств сигналы об этом по нервным путям поступают в гипоталамус.Гипоталамус, получив информацию, начинает выделять гормоны, воздействующие на гипофиз– рабочую железу, являющуюся общим регулятором эндокринной системы. Гипофиз выделяет аденокортикотропный гормон (АКТГ). Он поступает в кровь и лимфу и действует на периферические эндокринные железы, в частности на кору надпочечника. Там он стимулирует образование противовоспалительного гормона – кортизона, являющегося иммунодепресантом (угнетает деятельность системы мононуклеарных фагоцитов и иммунокомпетентных клеток, образующих антитела).

Помимо АКТГ, гипофиз выделяет гормон роста (соматотрофный гормон), который наоборот повышает реактивность тканей, стимулирует воспалительную реакцию, деятельность макрофагов, иммуноцитов, плазмоцитов, синтез антител.Гормоны, вырабатываемые в центральных органах СИ(тимозин в тимусе, стимулятор антителопродуцентов (САП) в костном мозге), также влияют на состояние Т- и В-системы иммунитета, обеспечивает нормальное созревание и функционирование.

2. Ауторегуляторный механизм.Пусковая роль в иммунном ответе принадлежит антигенному воздействию на иммунокомпетентные клетки. Важным условием для полноценного иммунного ответа является взаимное кооперирование макрофагов, Т- и В-лимфоцитов. В основе управления деятельности ИС находится ауторегуляторный механизм. Иммунитету, как всякой саморегулирующейся системе, необходимо самоограничение или обратная отрицательная связь. Когда иммунный ответ достигнет пика, включаются тормозные механизмы, снижающие активность образования плазматических и Т-киллеров. Это происходит за счет образования клона Т- и В-супрессоров, клетками-мишенями для которых служат Т-хелперы, плазматические клетки и макрофаги. Кроме того, антитела, вырабатываемые в ходе иммунного ответа, сами на себя или в комплексе с антигеном способны индуцировать синтез антиидиотипических антител.

3. Генетический контроль иммунного ответаосуществляется МНС. Ir – гены контролируют высоту иммунного ответа, Ia – гены играют роль в кооперативном взаимодействии В- и Т-лимфоцитов и макрофагов при иммунном ответе, а также играют роль в функции клеток-супрессоров, подавляющих иммунный ответ.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИММУНИТЕТА

Интерпретация иммунограммы

1. Характеристика системы врожденного иммунитета:

1. Количество нейтрофилов и моноцитов крови

2. Величина показателей оценки фагоцитоза

3. Уровень естественных киллеров и больших гранулярных лимфоцитов

4. Сывороточный титр комплемента

5. Концентрация отдельных компонентов комплемента в сыворотке крови

6. Концентрация лизоцима в секретах

2. Характеристика клеточного звена иммунитета:

1. содержание CD3+ Т-лимфоцитов (интегральный показатель клеточного звена), CD3+CD4+ Т-лимфоцитов (так называемых Т-хелперов),

2. Содержание CD3+CD8+ Т-лимфоцитов (так называемых Т-киллеров, или цитотоксических Т-лимфоцитов),

3. Содержание CD4+CD25+ Т-лимфоцитов (регуляторных Т-клеток),

4. Содержание CD3-CD16+CD56+ клеток (т.н. естественных киллеров),

5. Содержание CD3+CD16+CD56+ клеток (естественных киллерных Т-лимфоцитов).

Клеточное звено является превалирующим при вирусных, грибковых патогенах, атипичных возбудителях (микоплазмы, хламидии), бактериальных инфекциях с внутриклеточным пребыванием возбудителя (микобактерии), а также при иммунном ответе на опухоли и тканевые формы гельминтов (например, личинки аскариды или трихинеллы).

3. Характеристика гуморального звена иммунитета:

1. Уровни CD3-CD19+, CD3-CD20+, CD3-CD21+ и CD3-CD22+-клеток (В-лимфоцитов в разные фазы созревания),

2. Уровни иммуноглобулинов разных классов (IgМ, IgG, IgE, сывороточного и секреторного IgA).

3. Уровень Т-хелперов (CD3+СD4+ Т-лимфоцитов)

Гуморальное звено является преобладающим при бактериальных инфекциях с внеклеточным пребыванием патогена (стрептококки, стафилококки, эшерихии, синегнойная палочка, протей и др.), а также при полостных протозойных и гельминтных инвазиях.