Лимфоциты хелперы киллеры супрессоры. Функции лимфоцитов: T-лимфоциты, B-лимфоциты, натуральные киллеры. Виды лимфоцитов и их функция

Организм человека включает в себя множество составляющих, находящихся в постоянной взаимосвязи между собой. К основным механизмам относятся: дыхательная, пищеварительная, сердечно-сосудистая, мочеполовая, эндокринная и нервная системы. Для того чтобы защищать каждую из этих составляющих, существует специальные защитные силы организма. Механизмом, предохраняющим нас от вредных воздействий окружающей среды, является иммунитет. Он, как и прочие системы организма, имеет связи с центральной нервной системой и эндокринным аппаратом.

Роль иммунитета в организме

Основная функция иммунитета - это защита от чужеродных веществ, проникающих из окружающей среды или образующихся эндогенно при патологических процессах. Своё действие он осуществляет благодаря специальным клеткам крови - лимфоцитам. Лимфоциты относятся к разновидности лейкоцитов и постоянно присутствуют в организме человека. Их повышение говорит о том, что система борется с чужеродным агентом, а снижение - о недостаточности защитных сил - иммунодефиците. Ещё одной функцией является борьба с новообразованиями, которая осуществляется посредством фактора некроза опухоли. Иммунная система включает в себя совокупность органов, которые служат барьером для вредных факторов. К ним относятся:

• кожные покровы;
• тимус;
• селезёнка;
• лимфатические узлы;
• красный костный мозг;
• кровь.

Существует 2 вида механизмов, которые неразрывно связаны между собой. Клеточный иммунитет осуществляет борьбу с вредными частицами посредством Т-лимфоцитов. Данные структуры, в свою очередь, подразделяются на Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-киллеры.

Работа клеточного иммунитета

Клеточный иммунитет осуществляет свою деятельность на уровне самых мельчайших структур организма. Этот уровень защиты включает в себя несколько различных лимфоцитов, каждый из которых выполняет свою определённую функцию. Все они происходят из белых и занимают среди них основную массу. Своё название Т-лимфоциты получили благодаря месту их возникновения - тимусу. начинает продуцировать эти иммунные структуры ещё в период эмбрионального развития человека, заканчивается их дифференциация в детском возрасте. Постепенно этот орган перестаёт выполнять свои функции, и к 15-18 годам состоит только из жировой ткани. Тимус вырабатывает только элементы клеточного иммунитета - Т-лимфоциты: хелперы, киллеры и супрессоры.

При попадании чужеродного агента организм активирует свои защитные системы, то есть иммунитет. В первую очередь с вредным фактором начинают бороться макрофаги, их функция заключается в поглощении антигена. Если они не могут справиться со свой задачей, то подключается следующий уровень защиты - клеточный иммунитет. Первыми распознают антиген Т-киллеры - убийцы посторонних агентов. Деятельность Т-хелперов заключается в помощи иммунной системе. Они контролируют деление и дифференцировку всех клеток организма. Ещё одна их функция - образование взаимосвязи двух то есть помощь В-лимфоцитам секретировать антитела, активация других структур (моноцитов, Т-киллеров, тучных клеток). Т-супрессоры нужны для того, чтобы уменьшать чрезмерную активность хелперов, если это необходимо.

Типы Т-хелперов

В зависимости от выполняемой функции Т-хелперы подразделяются на 2 типа: первый и второй. Первые осуществляют продукцию фактора некроза опухоли (борьба с новообразованиями), гамма-интерферона (борьба с вирусными агентами), интерлейкина-2 (участие в воспалительных реакциях). Все эти функции направлены на уничтожение антигенов, находящихся внутри клетки.

Второй тип Т-хелперов нужен для связи с Данные Т-лимфоциты продуцируют интерлейкины 4, 5, 10 и 13, обеспечивающие эту взаимосвязь. Кроме того, Т-хелперы 2 типа отвечает за продукцию который связан непосредственно с аллергическими реакциями организма.

Повышение и снижение Т-хелперов в организме

Существуют специальные нормы всех лимфоцитов в организме, их исследование называется иммунограммой. Любое отклонение, независимо повышение это или снижение клеток, считается ненормальным, то есть развивается какое-либо патологическое состояние. Если Т-хелперы понижены, значит, защитная система организма не способна полностью осуществлять своё действие. Такое состояние является иммунодефицитом и наблюдается при беременности и лактации, после болезни, при хронических инфекциях. Крайним проявлением считается ВИЧ-инфекция - полное нарушение деятельности клеточного иммунитета. Если Т-хелперы повышены, то в организме наблюдается чрезмерная реакция на антигены, то есть борьба с ними переходит из нормального процесса в патологическую реакцию. Такое состояние наблюдается при аллергиях.

Взаимосвязь клеточного и гуморального иммунитета

Как известно, иммунная система осуществляет свои защитные свойства на двух уровнях. Один из них действует исключительно на клеточные структуры, то есть при попадании вирусов или аномальных генных перестройках включается действие Т-лимфоцитов. Второй уровень - гуморальная регуляция, которая осуществляется посредством воздействия на весь организм с помощью иммуноглобулинов. Эти системы защиты в некоторых случаях могут работать отдельно друг от друга, но чаще всего они взаимодействуют между собой. Связь клеточного и гуморального иммунитета осуществляют Т-хелперы, то есть «помощники». Эта популяция Т-лимфоцитов продуцирует специфические интерлейкины, к ним относятся: ИЛ-4, 5, 10, 13. Без этих структур развитие и функционирование гуморальной защиты невозможно.

Значение Т-хелперов в иммунной системе

Благодаря выделению интерлейкинов иммунная система развивается и защищает нас от вредных воздействий. предотвращает онкологические процессы, что является одной из важнейших функций организма. Всё это осуществляют Т-хелперы. Несмотря на то, что они действуют опосредованно (через другие клетки), их значение в иммунной системе очень важно, так как они помогают в организации защитных свойств организма.

Т-лимфоциты – многочисленный подтип агранулоцитов. Участвуют в клеточном и гуморальном иммунитете, обеспечивая защиту организма от патогенных воздействий.

Т-лимфоциты

Внимание! Первый анализ в общеклиническом исследовании крови – подсчет лейкоцитарной формулы. В общем анализе крови оценивается относительное и абсолютное содержание лимфоцитов в крови. Отклонения от нормальных показателей указывают на патологии.

Что такое T-лимфоциты, и где они образуются?

Предшественники агранулоцитов появляются в костном мозге. В вилочковой железе происходит процесс созревания. Определенные гормоны и ткани на конечном этапе созревания оказывают влияние на дифференциацию лимфоцитов. Каждый тип Т-клеток отличается структурно и функционально друг от друга. Лимфоциты вырабатываются в костном мозге и в малых количествах в селезенке и лимфоузлах. При нарушениях в работе костного мозга или лейкозах различной этиологии увеличиваются лимфоузлы, что является первым признаком патологических состояний.

Т-клетки можно отличить от других лимфоцитов наличием специального рецептора на мембране. Большинство Т-лимфоцитов несут на мембране клеточный рецептор, состоящий из альфа- и бета-цепей. Такие лимфоциты принято называть альфа-β-Т-клетками. Они – часть приобретенной иммунной системы. Специализированные гамма-дельта-Т-клетки (менее распространенный тип Т-лимфоцитов в организме человека) имеют инвариантные Т-клеточные рецепторы с ограниченным разнообразием.

Виды Т-лимфоцитов и их функции

Существует несколько видов Т-клеток:

• Эффекторы.
• Хелперы.
• Цитотоксические
• Регуляторные.
• Киллеры.
• Гамма-дельта.
• Памяти.

Важно! Главной функцией Т-лимфоцитов является выявление и уничтожение патогенного микроорганизма или инородной частицы.

Т-хелперы помогают другим лейкоцитам в иммунологических процессах, в превращении В-лимфоцитов в плазматические клетки. Т-хелперы известны как CD4 Т-лимфоциты, поскольку имеют гликопротеин CD4 на мембране. Т-хелперы активируются, когда связываются с молекулярными антигенами ГКГ класса II, которые располагаются на поверхности антигенпрезентативных клеток. После активации Т-лимфоциты делятся и выделяют белки, называемые цитокинами, которые регулируют активный иммунный ответ. Клетки могут дифференцировать в один из нескольких подтипов лимфоцитов – TH1, TH2, TH3, TH17, TH9 или TFH. Т-лимфоциты этого вида могут быть представлены фенотипом CD3. Данные гликопротеиды (CD4 и CD3) помогают мобилизовать иммунную систему и уничтожить патогенный микроорганизм.

Цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ) уничтожают раковые или инфицированные вирусом клетки, участвуют в отторжении трансплантата. Известны как CD8 Т-клетки, поскольку имеют гликопротеин CD8 на мембране. Распознают мишени путем связывания с пептидными молекулами ГКГ класса I, которые присутствуют на мембране зародышевых клеток.

Регуляторные Т-лимфоциты играют ключевую роль в поддержании иммунологической толерантности. Их основная задача – вовремя отключить иммунную реакцию при уничтожении патогенного микроорганизма. Эту функцию совместно выполняют Т-киллеры и Т-хелперы.

Нормальные значения Т-лимфоцитов в анализе крови

Нормальные показатели лимфоцитов различаются у разных возрастных групп. Связано с индивидуальными особенностями иммунной системы. Объем вилочковой железы, в которой находится основная часть агранулоцитов, в процессе старения уменьшается. До шестилетнего возраста в кровеносном русле преобладают лимфоциты, а с 6 лет – нейтрофилы.

Процентное соотношение количества Т-лимфоцитов в крови у разных возрастных групп:

• У новорожденных показатель составляет 14-36% от общего числа лейкоцитов.
• У грудных детей варьируется в пределах 41-78%.
• У детей от 12 месяцев до 15 лет постепенно снижается до 23-50%.
• У взрослых варьируется в диапазоне 18-36%.

Анализ количества Т-лимфоцитов является частным случаем общеклинического исследования крови. Данное исследование позволяет определить относительное и абсолютное содержание лимфоцитов в кровеносном русле. (иммунограмму) проводят для выявления концентрации лимфоцитов. Иммунограмма отображает показатели В и Т-клеток. Нормой Т-лимфоцитов принято считать 48-68%, а В-клеток – 4-18%. Соотношение Т-хелперов и Т-киллеров не должно в норме превышать 2.0.

Показания к проведению иммунограммы

Врачи назначают иммунограмму для исследования статуса иммунной системы. В первую очередь данное обследование крови необходимо больным ВИЧ-инфекцией или другими инфекционными заболеваниями.

Распространенные болезни, при которых показано прохождение иммунологического исследования:

• Заболевания ЖКТ.
• Непрекращающиеся или хронические инфекционные заболевания.
• Аллергические реакции неясного происхождения.
• Анемия различной этиологии (железодефицитная, гемолитическая).
• Хронические заболевания печени вирусной или идиопатической природы (гепатиты, цирроз).
• Постоперационные осложнения.
• Подозрение на онкозаболевания.
• Сильные воспалительные процессы, которые продолжаются несколько недель.
• Оценка эффективности иммуностимулирующих препаратов.
• Подозрение на аутоиммунные болезни (ревматоидный артрит, миастения).

В зависимости от лечащего врача могут быть и другие показания к проведению иммунологического обследования.

Интерпретация результатов анализов

Общее содержание лимфоцитов в крови

Чрезмерное повышение уровня лимфоцитов (CD3+ Т-клеток) в крови может указывать на инфекционные или воспалительные процессы. Такое состояние наблюдается при хронических лейкозах или бактериальных инфекциях. Снижение абсолютного числа Т-клеток указывает на дефицит клеточно-эффекторного иммунитета. Пониженное количество Т-лимфоцитов наблюдается при злокачественных новообразованиях, сердечном приступе, применении цитостатических препаратов или травмах различной этиологии.

В-клетки

Повышенные показатели В-лимфоцитов (CD19+ Т-клетки) наблюдаются при аутоиммунных заболеваниях, болезнях печени, бронхиальной астме, грибковых или бактериальных инфекциях. Хронический лимфолейкоз может стать причиной повышенного содержания В-лимфоцитов в кровеносном русле. Пониженные показатели В-лимфоцитов появляются при доброкачественных новообразованиях, агаммаглобулинемии или после удаления селезенки.

Т-хелперы

Если повышаются показатели абсолютного и относительного содержания Т-клеток с фенотипом СД3+CД4 (Т-хелперов), то это указывает на наличие аутоиммунных заболеваний, аллергических реакций или инфекционных болезней. Если чрезмерно понижаются показатели содержания Т-клеток в крови, то это признак ВИЧ, пневмонии, злокачественных новообразований или лейкоза.

ЦТЛ

Естественные (N) киллеры

Снижение общего количества натуральных киллеров с фенотипом CD16 ведет к развитию онкологических, вирусных, аутоиммунных заболеваний. Повышение приводит к отторжению трансплантата и осложнениям различной этиологии.

Совет! Вышеуказанные данные предоставлены в ознакомительных целях. Выполнять анализ показателей может только квалифицированный специалист. Для подтверждения или исключения диагноза необходимы дополнительные обследования. Не занимайтесь самодиагностикой или лечением – обратитесь за консультацией к лечащему врачу.

Еще:

Причины повышения и понижения лимфоцитов в крови, общепризнанные нормы

Каждое «семейство» клеток лейкоцитарного звена интересно по-своему, однако лимфоциты трудно не заметить и не учитывать. Эти клетки неоднородны внутри своего вида. Получая специализацию через «обучение» в вилочковой железе (тимус, Т-лимфоциты), они приобретают высокую специфичность к тем или иным антигенам, превращаются в киллеров, убивающих врага на первом этапе, или помощников (хелперов), командующих на всех стадиях другими популяциям лимфоцитов, ускоряющих или подавляющих иммунный ответ. Т-лимфоциты напоминают В-клеткам, тоже лимфоцитам, сосредоточенным в лимфоидной ткани и ждущим команды, что пора начать антителообразование, потому что организм не справляется. Позже они сами поучаствуют в подавлении этой реакцию, если надобность в антителах отпадет.

Основные свойства и функции, разновидности лимфоцитов

Лимфоциты (LYM) по праву называют главной фигурой иммунной системы человека. Они, поддерживая генетическое постоянство гомеостаза (внутренняя среда), умеют по известным им признакам распознать «свое» и «чужое». В человеческом организме они решают ряд важных задач:

• Синтезируют антитела.
• Лизируют чужие клетки.
• Играют главную роль в отторжении трансплантата, правда, роль эту вряд ли можно назвать положительной.
• Осуществляют иммунную память.
• Занимаются уничтожением собственных неполноценных клеток-мутантов.
• Обеспечивают сенсибилизацию (повышенную чувствительность, что тоже для организма не очень полезно).

Сообщество лимфоцитов имеют две популяции: Т-клетки, обеспечивающие клеточный иммунитет и В-клетки, на которые возложена функция обеспечения гуморального иммунитета, иммунный ответ они реализуют через синтез иммуноглобулинов. Каждая из популяций в зависимости от своего назначения подразделяется на разновидности. Все Т-лимфоциты внутри вида единообразны морфологически, но отличаются свойствами поверхностных рецепторов.

Популяция Т-клеток включает:

1. Т-хелперы (помощники) – они вездесущи.
2. Т-супрессоры (подавляют реакцию).
3. Т-киллеры (лимфоциты-убийцы).
4. Т-эффекторы (ускорители, амплифайеры).
5. Клетки иммунологической памяти из Т-лимфоцитов, если процесс закончился на уровне клеточного иммунитета.

В В-популяции различают следующие виды:

• Плазматические клетки, которые в периферическую кровь выходят только в экстремальной ситуации (раздражение лимфоидной ткани).
• В-киллеры.
• В-хелперы.
• В-супрессоры.
• Клетки памяти из В-лимфоцитов, если процесс прошел стадию образования антител.

Кроме этого, параллельно существует интересная популяция лимфоцитов, которые называют нулевыми (ни Т ни В). Есть мнение, что они превращаются в Т- или В-лимфоциты и становятся натуральными киллерами (НК, N-киллеры). Эти клетки продуцируются белками, обладающими уникальными способностями «пробуравливать» поры, расположенные в мембранах «вражеских» клеток, за что НК назвали перфоринами . Натуральные киллеры, между тем, не следует путать с Т-клетками-убийцами, у них другие маркеры (рецепторы). НК, в отличие от Т-киллеров, распознают и уничтожают чужие белки без развития специфической иммунной реакции.

О них можно говорить долго и много

Норма лимфоцитов в крови составляет 18 – 40% от всех клеток лейкоцитарного звена, что соответствует абсолютным значениям в пределах 1,2 – 3,5 х 10 9 /л.

Что касается нормы у женщин, то у них этих клеток больше физиологически, поэтому повышенное содержание лимфоцитов в крови (до 50 – 55%), связанное с месячными или беременностью, не рассматривается как патология. Помимо пола и возраста, количество лимфоцитов зависит от психоэмоционального состояния человека, питания, температуры окружающей среды, словом, эти клетки реагируют на многие внешние и внутренние факторы, однако клинически значимым является изменение уровня более чем на 15%.

Таблица: нормы у детей лимфоцитов и других лейкоцитов по возрасту

Следует отметить, что то количество клеток, которое содержится в периферической крови, составляет малую толику от циркулирующего фонда, причем, основная их масса представлена Т-лимфоцитами, которые, как и все «сородичи», произошли от стволовой клетки, отделились от сообщества в костном мозге и направились в тимус для обучения, чтобы затем осуществлять клеточный иммунитет.

В-клетки тоже проходят немалый путь развития от стволовой клетки, через незрелые формы. Часть из них погибает (апоптоз), а часть незрелых форм, называемых «наивными», мигрирует в лимфатические органы для дифференцировки, превращаясь в плазматические клетки и зрелые полноценные В-лимфоциты, которые будут перманентно перемещаться по костному мозгу, лимфатической системе, селезенке и лишь мизерная доля их пойдет в периферическую кровь. В лимфоидную ткань лимфоциты попадают посредством капиллярных венул, а в кровь приходят по лимфатическим путям.

В-лимфоцитов в периферической крови немного, они – антителообразователи, поэтому в большинстве случаев ждут команды начать гуморальный иммунитет от тех популяций, которые всюду бывают и все знают – лимфоцитов, называемых хелперами или помощниками.

Живут лимфоциты по-разному: одни около месяца, другие около года, а третьи сохраняются очень долго или даже пожизненно вместе с информацией, полученной от встречи с чужеродным агентом (клетка памяти). Клетки памяти сидят в разных местах, они – широко распространенные, очень мобильные и долгоживущие, что обеспечивает длительную иммунизацию или пожизненный иммунитет.

Все непростые взаимоотношения внутри вида, взаимодействие с антигенами, попавшими в организм, участие других компонентов иммунитета, без которых уничтожение чужого вещества стало бы невозможным, представляет собой сложный многоступенчатый и практически непонятный обычному человеку процесс, поэтому мы его просто опустим.

Без паники

Повышенное содержание лимфоцитов в крови называется . Увеличение количества клеток выше нормы в процентном выражении подразумевает относительный лимфоцитоз, в абсолютных значениях, соответственно, абсолютный. Таким образом:

О повышенных лимфоцитах у взрослого человека говорят, если их содержание перешагивает верхнюю границу нормы (4,00 х 10 9 /л ). У детей существует некая (не очень строгая) градация по возрастам: у младенцев и дошкольников за «много лимфоцитов» принимают значение от 9,00 х 10 9 /л и выше, а у ребят постарше верхняя граница снижается до 8,00 х 10 9 /л.

Обнаруженное в некоторое повышение лимфоцитов у взрослого здорового человека не должно пугать своими цифрами, если:

Реакция или признак новой патологии?

Лимфоциты относятся к полноправным диагностическим показателям в общем анализе крови, поэтому их увеличение тоже может кое-что поведать доктору, например, количество лимфоцитов выше нормы обнаруживается при воспалительных процессах, причем это случается не на начальном этапе болезни и, тем более, не в период инкубации. Лимфоциты бывают повышенными в фазу перехода острого процесса в подострый или хронический, а также, когда воспаление идет на спад и процесс начинает затихать, что является в некоторой степени обнадеживающим признаком.

В анализах некоторых людей иной раз могут наблюдаться такие явления, когда лимфоциты повышены, а понижены. Подобные изменения характерны для:

• Заболеваний соединительной ткани (ревматоидный артрит, );
• Некоторых вирусных (ОРВИ, гепатиты, ВИЧ), бактериальных и грибковых инфекций;
• Эндокринных расстройств (микседема, тиреотоксикоз, болезнь Аддисона и др.);
• Заболеваний центральной нервной системы;
• Побочного эффекта лекарств.

Очень высокие значения (выраженный лимфоцитоз) наблюдаются при довольно серьезных заболеваниях:

1. Хронический лимфолейкоз;
2. Гиперпластические процессы лимфатической системы (макроглобулинемия Вальденстрема)

Очевидно, что многие из этих болезней – детские инфекции, которые лимфоциты обязаны запомнить. Аналогичная ситуация происходит и при вакцинации, клетки памяти будут долгие годы хранить информацию о чужой антигенной структуре, чтобы в случае повторной встречи дать решительный отпор.

К сожалению, не все инфекции дают стойкий пожизненный иммунитет и не все болезни можно победить с помощью прививки, например, от сифилиса и малярии вакцины пока не найдены, а вот профилактика туберкулеза и дифтерии начинается буквально с рождения, благодаря чему эти заболевания встречаются все реже и реже.

Пониженные лимфоциты опаснее

Это случается при следующих патологических состояниях:

1. Тяжело протекающие инфекционные заболевания;
2. Вторичный иммунодефицит;
3. Панцитопения (снижение всех клеток крови);
4. Тяжелые патологические процессы вирусного генеза;
5. Отдельные хронические заболевания печени;
6. Радиоактивное воздействие в течение длительного времени;
7. Применение кортикостероидных препаратов;
8. Терминальная стадия злокачественных опухолей;
9. Заболевания почек с недостаточностью функции;
10. Недостаточность и нарушение кровообращения.

Очевидно, что, если лимфоциты понижены, то подозрение быстрее падет на серьезную патологию.

Особенно много беспокойства и вопросов вызывают пониженные лимфоциты у ребенка. Однако в таких случаях врач в первую очередь подумает о высоком аллергическом статусе маленького организма или о врожденной форме иммунодефицита, а потом уже займется поиском перечисленной патологии, если первые варианты не подтвердятся.

Иммунный ответ организма на антигенный раздражитель, кроме лимфоцитов, реализуют другие факторы: различные популяции клеточных элементов (макрофаги, эозинофилы и даже представители эритроцитарного звена – сами эритроциты), медиаторы костного мозга, система комплемента. Взаимоотношения между ними очень сложные и до конца не изученные, например, антитела лимфоцитам помогает вырабатывать некая «молчащая» популяция, которую до поры до времени блокирует синтез собственных антител и только особый сигнал на пике иммунного ответа принуждает клетки включиться в работу… Все это заставляет лишний раз вспомнить о том, что мы порой даже не догадываемся о наших способностях. Возможно, наличие скрытого потенциала иной раз позволяет выживать, казалось бы, в невероятных условиях. А в попытке победить какую-то инфекцию (хоть грипп, хоть что похуже) мы вряд ли задумываемся о каких-то там лимфоцитах и о той роли, которую эти маленькие, не видимые глазом, клетки сыграют для большой победы.

Видео: B и T лимфоциты – строение и функции

Лимфоциты - это особые клетки в организме живого существа. Именно они отвечают за его защиту от внешних раздражителей, инфекций, вирусов. Но само понятие "лимфоциты" - довольно обширное и общее. Внутри себя эти клетки будут разделяться еще на несколько групп. В статье мы подробно познакомимся с одной из них - Т-лимфоцитами. Функции, разновидности клеток, нормальные их показатели, отклонения от нормы в крови человека - все эти темы будут рассмотрены далее.

Происхождение клеток

Где образуются клетки Т-лимфоциты? Хоть основное место их "жительства" - кровеносное русло (лимфоциты также обитают и в иных тканях), образуются они далеко не там. Место их "рождения" - костный красный мозг. Он известен как кроветворная ткань организма. То есть, помимо лимфоцитов, тут также будут образовываться эритроциты, белые кровяные клетки (нейтрофилы, лейкоциты, моноциты).

Строение лимфоцитов

"Анатомические" особенности следующие:

• Крупное ядро круглой или овальной формы.
• В цитоплазме (содержимом самой клетки) будет отсутствовать зернистость.
• Если цитоплазмы в клетке мало, она называется узкоплазменной, если много - широкоплазменной.

По своему строению лимфоциты, населяющие кровь, будут немного отличаться от своих собратьев, поселившихся в иных тканях. И это нормально. Более того, клетки, "живущие" в одном месте, тоже будут иметь между собой некоторые внешние различия.

Виды лимфоцитов

Кроме типов Т-лимфоцитов, существуют различные группировки этих клеток вообще. Давайте рассмотрим их.

Первая классификация - по размеру:

• Малые.
• Большие.

Вторая классификация - по выполняемым функциям:

• В-лимфоциты. Могут распознавать инородные частицы и вырабатывать против них убийственные антитела. Иными словами, ответственны за гуморальный иммунитет.
• Т-лимфоциты. Основная функция - ответственность за клеточный иммунитет. Вступают в контакт с чужеродными телами и уничтожают их.
• NK-клетки. Натуральные киллеры, что могут распознать раковые, дефектные клетки и уничтожить их. Отвечают за сохранение клеточного нормального состава всего организма.

Разновидности Т-лимфоцитов

Данная группа лимфоцитов внутри себя будет разделяться еще на несколько типов:

• Т-киллеры.
• Т-хелперы.
• Т-супрессоры.
• Т-клетки памяти.
• Ампликаторы-лимфоциты.

Т-киллеры: что за тип

Это самые известные представители группы Т-лимфоцитов. Их главная задача - разрушение неполноценных, дефектных клеток организма. Иное название группы - цитотоксические Т-лимфоциты. Иными словами, отвечающие за устранение клеток ("цито"), которые обладают токсическим воздействием на весь организм.

Главная функция Т-киллеров - иммунный надзор. Клетки агрессивно воздействуют на чужеродный белок. Именно эта полезная функция бывает вредной при пересадке человеку органов. Т-киллеры стремятся поскорее уничтожить "чужака", не понимая, что именно он способен спасти организм. Поэтому пациент какое-то время после трансплантации органа принимает медикаменты, что угнетают иммунную систему. Препараты снижают процент Т-киллеров в крови, нарушают их взаимодействие. Благодаря этому пересаженный орган приживается, а пациенту не грозят осложнения и летальный исход.

Механизм воздействия данного вида лимфоцитов на чужеродный элемент очень интересен. Фагоциты, например, агрессивно "нападают" на "чужака" для его последующего пожирания и переваривания. Т-киллеры на их фоне - "благородные убийцы". Они прикасаются к объекту своими отростками, затем разрывают контакт и удаляются. Только после такого "смертельного поцелуя" инородный микроорганизм погибает. Почему же?

Во время прикосновения Т-киллеры оставляют на поверхности организма частичку своей мембраны. Она обладает свойствами, которые позволяют ей разъедать поверхность объекта нападения - вплоть до образования сквозных дыр. Через эти отверстия из микроорганизма уходят ионы калия, а их место занимает вода и ионы натрия. Клеточный барьер нарушается, между внутренней и внешней средой уже нет границы. Микроорганизм раздувает поступившая в него вода, белки цитоплазмы и органеллы разрушаются. Остатки "чужака" после этого пожирают фагоциты.

Хелперы

Главная функция этих клеток Т-лимфоцитов - помощь. Отсюда и их название, произошедшее от английского слова, переводящегося так же.

Но кому или чему приходят на выручку данные Т-лимфоциты? Они призваны индуцировать и стимулировать иммунный ответ. Именно под влиянием Т-хелперов будут активировать свою работу Т-киллеры, с которыми мы уже успели познакомиться.

Хелперы станут передавать данные о присутствии в организме чужеродного белка. А это ценная информация для В-лимфоцитов - они, в свою очередь, начинают выделять против него определенные защитные антитела.

Также Т-хелперы стимулируют работу еще одной разновидности "охранных" клеток - фагоцитов. В частности, они плотно взаимодействуют с моноцитами.

Супрессоры

Этот термин сам по себе означает "подавление". Отсюда нам становится понятной функция Т-супрессоров. Хелперы в нашем организме будут активировать защитную, иммунную функцию, а данные Т-лимфоциты, напротив, будут ее подавлять.

Не надо думать, что это оказывает какое-то негативное влияние на систему. Т-супрессоры отвечают за регуляцию иммунного ответа. Ведь где-то нужно реагировать на определенный раздражитель сдержанно и умеренно, а где-то - аккумулировать против него все имеющиеся силы.

Амплификаторы

Перейдем теперь к функциям Т-лимфоцитов данной группы. После того как в организм проникает тот или иной агрессор, в крови и тканях живого существа сразу же повышается содержание лимфоцитов. К примеру, буквально за несколько часов их объем может увеличиться в два раза!

Какова же причина такого быстрого роста армии клеток-защитников? Может быть, дело в том, что в организме где-то до поры до времени они "припрятаны" про запас?

Это действительно так. В тимусе и селезенке обитает какая-то масса зрелых полноценных лимфоцитов. Только до какого-то момента эти клетки "не определяются" со своим предназначением, функцией. Они и будут называться амплификаторами. При надобности данные клетки превращаются в ту или иную разновидность Т-лимфоцитов.

Клетки памяти

Опыт, как известно, - главное оружие. Поэтому, справившись с какой-либо угрозой, наши Т-лимфоциты ее запоминают. В свою очередь, организм вырабатывает специальные клетки, которые будут хранить эту информацию до новой "битвы" с данным чужеродным элементом. Этими элементами и будут Т-клетки памяти.

Вторичный агрессор (того вида, которому иммунная система уже противостояла) проникает в организм. Т-клетка памяти узнает его. Затем данная частица начинает активно размножаться, чтобы дать чужеродному организму вторичный достойный иммунный ответ.

Нормальные показатели Т-лимфоцитов в крови человека

В данной категории невозможно представить какую-то определенную цифру - нормальные значения будут варьироваться в зависимости от возраста человека. Связано это с особенностями развития его иммунной системы. С возрастом будет уменьшаться объем вилочковой железы. Поэтому, если в детстве в крови преобладают лимфоциты, то с взрослением они передают лидирующую позицию уже нейтрофилам.

Уровень Т-лимфоцитов крови помогает определить общий клинический анализ крови. Нормальные показатели тут такие:

• (50,4±3,14)*0,6-2,5 тыс.
• 50-70%.
• Соотношение "хелперы/супрессоры" - 1,5-2.

О чем говорят повышенные и пониженные показатели

Повышенное содержание Т-лимфоцитов в крови может свидетельствовать о следующем:

• Хронический или острый лимфолейкоз.
• Гиперактивный иммунитет.
• Синдром Сезари.

А, напротив, пониженное содержание Т-элементов говорит о следующих патологиях и заболеваниях:

• Хронические инфекции - гнойные процессы, ВИЧ, туберкулез.
• Сниженная выработка лимфоцитов.
• Генетические заболевания, вызывающие иммунодефицит.
• Опухоли лимфоидной ткани.
• Почечная и сердечная недостаточность, наблюдаемая на последней стадии.
• Т-клеточная лимфома.
• Прием пациентом медикаментов, которые разрушают лимфоциты.
• Следствие лучевой терапии.

Мы познакомились с Т-лимфоцитами - клетками-защитниками нашего организма. Каждый из видов выполняет при этом свою особенную функцию.

Основная задача T-лимфоцитов - распознавание чужеродных или изменённых собственных антигенов в составе комплекса с молекулами MHC. Если на поверхности своих клеток будут представлены чужеродные или изменённые свои молекулы, T-лимфоцит запускает их уничтожение.

В отличие от B-лимфоцитов, T-лимфоциты не продуцируют растворимых форм антигенраспознающих молекул. Более того, большинство T-лимфоцитов не способны распознавать и связывать растворимые антигены.

Для того чтобы T-лимфоцит «обратил на антиген своё внимание», другие клетки должны каким-то образом «пропустить» антиген через себя и выставить его на своей мембране в комплексе с MHC-I или MHC-II. Это и есть феномен презентации антигена T-лимфоциту. Распознавание такого комплекса T-лимфоцитом - двойное распознавание, или MHC-рестрикция T-лимфоцитов.

АНТИГЕНРАСПОЗНАЮЩИЙ РЕЦЕПТОР T-ЛИМФОЦИТОВ

Антигенраспознающие рецепторы T-клеток - TCR состоят из цепей, принадлежащих к суперсемейству иммуноглобулинов (см. рис. 5-1). Выступающий над поверхностью клетки антигенраспознающий участок TCR - гетеродимер, т.е. состоит из двух разных полипептидных цепей. Известны два варианта TCR, обозначаемые как αβTCR и γδTCR. Эти варианты различаются составом полипептидных цепей антигенраспознающего участка. Каждый T-лимфоцит экспрессирует только 1 вариант рецептора. αβT-клетки были открыты раньше и изучены подробнее, чем γδT-лимфоциты. В связи с этим строение антигенраспознающего рецептора T-лимфоцитов удобнее описывать на примере αβTCR. Трансмембранно расположенный комплекс TCR состоит из 8 полипептидных

Рис. 6-1. Схема Т-клеточного рецептора и связанных с ним молекул

цепей (гетеродимера α- и β-цепей собственно TCR, двух вспомогательных цепей ζ, а также по одному гетеродимеру ε/δ- и ε/ γ-цепей молекулы СD3) (рис. 6-1).

. Трансмембранные цепи α и β TCR. Это 2 примерно одинаковые по размеру полипептидные цепи - α (молекулярная масса 40-60 кДа, кислый гликопротеин) и β (молекулярная масса 40-50 кДа, нейтральный или основный гликопротеин). Каждая из этих цепей содержит по 2 гликозилированных домена во внеклеточной части рецептора, гидрофобную (положительно заряженную за счёт остатков лизина и аргинина) трансмембранную часть и короткий (из 5-12 остатков аминокислот) цитоплазматический участок. Внеклеточные части обеих цепей соединены одной дисульфидной связью.

- V-область. Наружные внеклеточные (дистальные) домены обеих цепей имеют вариабельный аминокислотный состав. Они гомологичны V-области молекул иммуноглобулинов и составляют V-область TCR. Именно V-области α- и β-цепей вступают в связь с комплексом MHC-пептид.

-C-область. Проксимальные домены обеих цепей гомологичны константным областям иммуноглобулинов; это C-области TCR.

Короткий цитоплазматический участок (как α-, так и β-цепи) не может самостоятельно обеспечить проведение сигнала внутрь клетки. Для этого служат 6 дополнительных полипептидных цепей: γ, δ, 2ε и 2ζ.

.Комплекс CD3. Цепи γ, δ, ε между собой образуют гетеродимеры γε и δε (вместе их называют комплекс CD3). Этот комплекс необходим для экспрессии α- и β-цепей, их стабилизации и проведения сигнала внутрь клетки. Этот комплекс состоит из внеклеточной, трансмембранной (отрицательно заряженной и потому электростатически связанной с трансмембранными участками α- и β-цепей) и цитоплазматической частей. Важно не путать цепи CD3-комплекса с γδ-цепями димера TCR.

.ζ-Цепи соединены между собой дисульфидным мостиком. Большая часть этих цепей расположена в цитоплазме. ζ-Цепи осуществляют проведение сигнала внутрь клетки.

.ITAM-последовательности. Цитоплазматические участки полипептидных цепей γ, δ, ε и ζ содержат 10 последовательностей ITAM (1 последовательность в каждой γ-, ε- и δ-цепях и 3 - в каждой ζ-цепи), взаимодействующих с Fyn - тирозинкиназой цитозоля, активация которой инициирует начало биохимических реакций по проведению сигнала (см. рис. 6-1).

В связывании антигена участвуют ионные, водородные, ван-дерваальсовы и гидрофобные силы; конформация рецептора при этом существенно изменяется. Теоретически каждый TCR способен связывать порядка 10 5 разных антигенов, причём не только родственных по строению (перекрёстно реагирующих), но и не гомологичных по структуре. Однако в реальности полиспецифичность TCR ограничивается распознаванием всего лишь нескольких структурно схожих антигенных пептидов. Структурной основой этого феномена является особенность одновременного распознавания TCR комплекса «МНС-пептид».

Корецепторные молекулы CD4 и CD8

Помимо самого TCR каждый зрелый T-лимфоцит экспрессирует одну из так называемых корецепторных молекул - CD4 или CD8, которые также взаимодействуют с молекулами MHC на АПК или клеткахмишенях. Каждая из них имеет цитоплазматический участок, связанный

с тирозинкиназой Lck, и, вероятно, вносит свой вклад в проведение сигнала внутрь клетки при распознавании антигена.

.CD4 (β2-доменом) молекулы MHC-II (принадлежит к суперсемейству иммуноглобулинов, см. рис. 5-1, б). CD4 имеет молекулярную массу 55 кДа и 4 домена во внеклеточной части. При активации T-лимфоцита одну молекулу TCR «обслуживают» 2 молекулы CD4: вероятно, происходит димеризация молекул CD4.

.CD8 связывается с инвариантной частью (αЗ-доменом) молекулы MHC-I (принадлежит к суперсемейству иммуноглобулинов, см. рис. 5-1, а). CD8 - гетеродимер цепей α и β , соединённых дисульфидной связью. В некоторых случаях обнаруживают гомодимер из двух α-цепей, который также может взаимодействовать с MHC-I. Во внеклеточной части каждая из цепей имеет по одному иммуноглобулиноподобному домену.

Гены T-клеточного рецептора

Гены α-, β-, γ- и δ-цепей (рис. 6-2, также см. рис. 5-4) гомологичны генам иммуноглобулинов и претерпевают при дифференцировке T-лимфоцитов рекомбинацию ДНК, что теоретически обеспечивает генерацию порядка 10 16 -10 18 вариантов антигенсвязывающих рецепторов (реально это разнообразие ограничено числом лимфоцитов в организме до 10 9).

.Гены α-цепи имеют ~54 V-сегмента, 61 J- и 1 C-сегмент.

.Гены β-цепи содержат ~65 V-сегментов, 2 D-сегмента, 13 J-сегментов и 2 C-сегмента.

.Гены δ-цепи. Между V- и J-сегментами α-цепи расположены гены D-(3), J-(4) и C-(1) сегментов δ-цепи γδTCR. V-сегменты δ-цепи «вкраплены» среди V-сегментов α-цепи.

.Гены γ-цепи γδTCR имеют 2 C-сегмента, 3 J-сегмента перед первым C-сегментом и 2 J-сегмента перед вторым C-сегментом, 15 V-сегментов.

Перестройка генов

.Рекомбинация ДНК происходит при объединении V-, D- и J-сегментов и катализируется тем же комплексом рекомбиназ, что и при дифференцировке B-лимфоцитов.

.После перестройки VJ в генах α-цепи и VDJ в генах β-цепи, а также после присоединения некодируемых N- и P-нуклеотидов с ДНК

Рис. 6-2. Гены α- и β-цепей антигенраспознающего рецептора T-лимфоцитов человека

транскрибируется РНК. Объединение с C-сегментом и удаление лишних (неиспользуемых) J-сегментов происходит при сплайсинге первичного транскрипта.

. Гены α-цепи могут перестраиваться неоднократно при уже правильно перестроенных и экспрессированных генах β-цепи. Именно поэтому есть некоторая вероятность того, что одна клетка может нести более одного варианта TCR.

. Соматическому гипермутагенезу гены TCR не подвергаются.

ПРОВЕДЕНИЕ СИГНАЛА С АНТИГЕНРАСПОЗНАЮЩИХ РЕЦЕПТОРОВ ЛИМФОЦИТОВ

TCR и BCR имеют ряд общих закономерностей регистрации и проведения в клетку активационных сигналов (см. рис. 5-11).

. Кластеризация рецепторов. Для активации лимфоцита необходима кластеризация антигенраспознающих рецепторов и корецепторов, т.е. «сшивка» нескольких рецепторов одним антигеном.

. Тирозинкиназы. В проведении сигнала играют значительную роль процессы фосфорилирования/дефосфорилирования белков по остатку тирозина под действием тирозинкиназ и тирозинфосфатаз,

ведущие к активации или инактивации этих белков. Эти процессы легко обратимы и «удобны» для быстрых и гибких реакций клетки на внешние сигналы.

. Киназы Src. Богатые тирозином ITAM-последовательности цитоплазматических участков иммунорецепторов подвергаются фосфорилированию под действием нерецепторных (цитоплазматических) тирозинкиназ семейства Src (Fyn, Blk, Lyn в B-лимфоцитах, Lck и Fyn - в T-лимфоцитах).

. Киназы ZAP-70 (в T-лимфоцитах) или Syk (в B-лимфоцитах), связываясь с фосфорилированными ITAM-последовательностями, активируются и начинают фосфорилировать адапторные белки: LAT (Linker for Activation of T cells) (киназой ZAP-70), SLP-76 (киназой ZAP-70) или SLP-65 (киназой Syk).

. Адапторные белки рекрутируют фосфоинозитид-3-киназу (PI3K). Эта киназа в свою очередь активирует серин/треониновую протеинкиназу Akt, вызывая усиление белкового биосинтеза, что способствует ускоренному росту клеток.

. Фосфолипаза C γ(см. рис. 4-8). Киназы семейства Tec (Btk - в B-лимфоцитах, Itk - в T-лимфоцитах) связывают адапторные белки и активируют фосфолипазу Cγ(PLCγ).

PLCγрасщепляет фосфатидилинозитдифосфат (PIP 2) клеточной мембраны на инозит-1,4,5-трифосфат (IP 3) и диацилглицерин

(DAG).

DAG остаётся в мембране и активирует протеинкиназу С (PKC) - серин/треониновую киназу, которая активирует эволюционно «древний» фактор транскрипции NFκB.

IP 3 связывается со своим рецептором в эндоплазматическом ретикулуме и высвобождает ионы кальция из депо в цитозоль.

Свободный кальций активирует кальцийсвязывающие белки - кальмодулин, регулирующий активность ряда других белков, и кальциневрин, дефосфорилирующий и тем самым активирующий ядерный фактор активированных T-лимфоцитов NFAT (Nuclear Factor of Activated T cells).

. Ras и другие малые G-белки в неактивном состоянии связаны с ГДФ, но адапторные белки заменяют последний на ГТФ, чем переводят Ras в активное состояние.

Ras обладает собственной ГТФазной активностью и быстро отщепляет третий фосфат, чем возвращает себя в неактивное состояние (самоинактивируется).

В состоянии кратковременной активации Ras успевает активировать очередной каскад киназ, называемых MAPK (MitogenActivated Protein Kinase), которые в итоге активируют фактор транскрипции AP-1 в ядре клетки. На рис. 6-3 схематично представлены основные пути передачи сигналов с TCR. Активационный сигнал включается при связывании TCR с лигандом (комплексом молекула МНС-пептид) при участии корецептора (CD4 или CD8) и костимулирующей молекулы CD28. Это приводит к активации киназ Fyn и Lck. Красным цветом отмечены участки ITAM в цитоплазматических частях полипептидных цепей CD3. Отражена роль Src-киназ, связанных с рецептором, в фосфорилировании белков: как рецепторных, так и сигнальных. Обращает на себя внимание чрезвычайно широкий спектр эффектов киназы Lck, связанной с корецепторами; роль киназы Fyn установлена с меньшей определённостью (отражено в прерывистом характере линий).

Рис. 6-3. Источники и направление пусковых активационных сигналов при стимуляции Т-лимфоцитов. Обозначения: ZAP-70 (ζ-associated proteinkinase, мол. масса 70 кДа) - протеинкиназа р70, связанная с ζ-цепью; PLCγ (Phospholipase С γ) - фосфолипаза С, изоформа γ; PI3K (Phosphatidyl Inositol 3-kinase) - фосфатидилинозитол 3-киназа; Lck, Fyn -тирозинкиназы; LAT, Grb, SLP, GADD, Vav - адапторные белки

Ключевую роль в посредничестве между рецепторными киназами и адапторными молекулами и ферментами играет тирозинкиназа ZAP-70. Она активирует (через фосфорилирование) адапторные молекулы SLP-76 и LAT, а последняя передаёт активационный сигнал другим адапторным белкам GADD, GRB и активирует у-изоформу фосфолипазы С (PLCy). До этого этапа в передачу сигнала вовлекаются исключительно факторы, связанные с клеточной мембраной. Важный вклад во включение сигнальных путей вносит костимулирующая молекула CD28, реализующая своё действие через связанную с ней липидную киназу PI3K (Phosphatidyl Inositol 3-kinase). Основной мишенью киназы PI3K служит фактор Vav, связанный с цитоскелетом.

В результате формирования сигнала и передачи его от рецептора Т-клетки к ядру образуются 3 транскрипционных фактора - NFAT, AP-1 и NF-kB, индуцирующие экспрессию генов, контролирующих процесс активации Т-лимфоцитов (рис. 6-4). К образованию NFAT приводит сигнальный путь, не зависящий от костимуляции, который включается благодаря активации фосфолипазы С и реализуется с участием ионов

Рис. 6-4. Схема сигнальных путей при активации Т-клеток. NFAT (Nuclear factor of activated T cells), AP-1 (Activation protein-1), NF-κB (Nuclear factor of к -gene of B cells) - факторы транскрипции

Са 2+ . Этот путь вызывает активацию кальциневрина, который, обладая активностью фосфатазы, дефосфорилирует цитозольный фактор NFAT-Р. Благодаря этому NFAT-Р приобретает способность мигрировать в ядро и связываться с промоторами активационных генов. Фактор АР-1 формируется как гетеродимер из белков с-Fos и с-Jun, образование которых индуцируется благодаря активации соответствующих генов под влиянием факторов, образующихся в результате реализации трёх компонентов МАР-каскада. Эти пути включаются при участии коротких ГТФ-связывающих белков Ras и Rac. Значительный вклад в реализацию МАР-каскада вносят сигналы, зависящие от костимуляции через молекулу CD28. Третий транскрипционный фактор, NF-kB, известен как основной транскрипционный фактор клеток врождённого иммунитета. Он активируется в результате расщепления блокирующей субъединицы IkB киназой IKK, которая в Т-клетках активируется в ходе передачи сигнала, зависимого от изоформы ϴ протеинкиназы С (PKC9). Основной вклад во включение этого сигнального пути вносят костимулирующие сигналы от CD28. Сформировавшиеся транскрипционные факторы, связавшись с промоторными участками генов, индуцируют их экспрессию. Для начальных этапов реакции Т-клеток на стимуляцию особенно важна экспрессия генов IL2 и IL2R, что обусловливает выработку ростового фактора Т-клеток ИЛ-2 и экспрессию его высокоаффинного рецептора на Т-лимфоцитах. В результате ИЛ-2 выступает как аутокринный ростовой фактор, обусловливающий пролиферативную экспансию Т-клеток клонов, вовлечённых в реакцию на антиген.

ДИФФЕРЕНЦИРОВКА T-ЛИМФОЦИТОВ

В основе выделения этапов развития Т-лимфоцитов лежит состояние рецепторных V-генов и экспрессии TCR, а также корецепторов и других мембранных молекул. Схема дифференцировки Т-лимфоцитов (рис. 6-5) аналогична приведённой выше схеме развития В-лимфоцитов (см. рис. 5-13). Приведены ключевые характеристики фенотипа и ростовых факторов развивающихся Т-клеток. Принятые обозначения стадий развития Т-клеток определяются экспрессией корецепторов: DN (от Double-Negative, CD4CD8) - двойные отрицательные, DP (от Double-Positive, CD4 + CD8 +) - двойные положительные, SP (от Single-Positive, CD4 + CD8 - и CD4CD8 +) - одинарно положительные. Деление DNтимоцитов на стадии DN1, DN2, DN3 и DN4 основывается на характере

Рис. 6-5. Развитие Т-лимфоцитов

экспрессии молекул CD44 и CD25. Другие условные обозначения: SCF (от Stem Cell Factor) - фактор стволовых клеток, lo (low; метка индекса) - низкий уровень экспрессии. Стадии реаранжировки: D-J - предварительный этап, соединение сегментов D и J (только в генах β- и δ-цепей TCR, см. рис. 6-2), V-DJ - завершающий этап, соединение зародышевого V-гена с объединённым сегментом DJ.

.Тимоциты дифференцируются из общей клетки-предшественника, которая ещё вне тимуса экспрессирует такие мембранные маркёры, как CD7, CD2, CD34 и цитоплазматическую форму CD3.

.Коммитированные к дифференцировке в T-лимфоциты клеткипредшественники мигрируют из костного мозга в субкапсулярную зону коры тимуса, где примерно в течение одной недели медленно пролиферируют. На тимоцитах появляются новые мембранные молекулы CD44 и CD25.

.Затем клетки перемещаются вглубь коры тимуса, молекулы CD44 и CD25 исчезают с их мембраны. В этой стадии начинается перестройка генов β -, γ- и δ-цепей TCR. Если гены γ- и δ-цепей успевают продуктивно, т.е. без сдвига рамки считывания, перестроиться раньше, чем гены β-цепи, то лимфоцит дифференцируется далее как γδT. В противном случае происходит экспрессия β-цепи на мембране в комплексе с pT α (инвариантной суррогатной цепью, заменяющей на этом этапе настоящую α-цепь) и CD3. Это служит

сигналом к прекращению перестройки генов γ- и δ-цепей. Клетки начинают пролиферировать и экспрессировать одновременно CD4 и CD8 - дважды позитивные тимоциты. При этом накапливается масса клеток с уже готовой β-цепью, но с ещё не перестроенными генами α-цепи, что вносит свой вклад в разнообразие αβ-гетеродимеров.

.На следующем этапе клетки перестают делиться и начинают перестраивать Vα-гены, причём несколько раз в течение 3-4 сут. Перестройка генов α-цепи приводит к необратимой делеции δ-локуса, расположенного между сегментами генов α-цепи.

.Происходят экспрессия TCR с каждым новым вариантом α-цепи и отбор (селекция) тимоцитов по силе связывания с комплексом MHC-пептид на мембранах эпителиальных клеток тимуса.

Позитивная селекция: погибают тимоциты, не связавшие ни одного из доступных комплексов MHC-пептид. В результате позитивной селекции в тимусе погибает около 90% тимоцитов.

Негативная селекция уничтожает клоны тимоцитов, связывающих комплексы MHC-пептид со слишком высокой аффинностью. Негативная селекция элиминирует от 10 до 70% клеток, прошедших позитивную селекцию.

Тимоциты, связавшие какой-либо из комплексов MHC-пептид с правильной, т.е. средней по силе, аффинностью, получают сигнал к выживанию и продолжают дифференцировку.

.На короткое время с мембраны тимоцитов исчезают обе корецепторные молекулы, а затем экспрессируется одна из них: тимоциты, распознавшие пептид в комплексе с MHC-I, экспрессируют корецептор CD8, а с MHC-II - корецептор CD4. Соответственно на периферию выходят (в соотношении около 2:1) T-лимфоциты двух типов: CD8 + и CD4 + , функции которых в предстоящих иммунных ответах различны.

-CD8 + T-клетки играют роль цитотоксических T-лимфоцитов (ЦТЛ) - они распознают и непосредственно убивают клетки, модифицированные вирусом, опухолевые и другие «изменённые» клетки (рис. 6-6).

-CD4 + T-клетки. Функциональная специализация CD4 + T-лимфоцитов более разнообразна. Значительная часть CD4 + T-лимфоцитов в процессе развития иммунного ответа становится T-хелперами (помощниками), взаимодействующими с В-лимфоцитами, Т-лимфоцитами и другими клетками при

Рис. 6-6. Механизм воздействия цитотоксического T-лимфоцита на клеткумишень. В Т-киллере в ответ на увеличение концентрации Са 2+ гранулы с перфорином (фиолетовые овалы) и гранзимами (жёлтые кружочки) сливаются с клеточной мембраной. Освободившийся перфорин встраивается в мембрану клетки-мишени с последующим образованием пор, проницаемых для гранзимов, воды и ионов. В результате клетка-мишень лизируется

прямом контакте или через растворимые факторы (цитокины). В определённых случаях из них могут развиться CD4 + ЦТЛ: в частности, такие T-лимфоциты обнаружены в значительных количествах в коже больных с синдромом Лайелла.

Субпопуляции T-хелперов

С конца 80-х годов XX века было принято выделять 2 субпопуляции T-хелперов (в зависимости от того, какой набор цитокинов они продуцируют) - Th1 и Th2. В последние годы спектр субпопуляций CD4 + Т-клеток продолжает расширяться. Обнаружены такие субпопуляции, как: Th17, T-регуляторы, Tr1, Th3, Tfh и др.

Основные субпопуляции CD4 + Т-клеток:

. Th0 - CD4 + Т-лимфоциты на ранних стадиях развития иммунного ответа, они продуцируют только ИЛ-2 (митоген для всех лимфоцитов).

.Th1 - дифференцированная субпопуляция CD4 + Т-лимфоцитов, специализирующаяся на продукции ИФН γ, ФНО β и ИЛ-2. Эта субпопуляция осуществляет регуляцию многих реакций клеточного иммунитета, включая гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) и активацию ЦТЛ. Кроме того, Th1 стимулируют продукцию В-лимфоцитами опсонизирующих антител класса IgG, запускающих каскад активации комплемента. Развитие избыточного воспаления с последующим повреждением тканей напрямую связано с активностью Th1-субпопуляции.

.Th2 - дифференцированная субпопуляция CD4 + Т-лимфоцитов, специализирующаяся на выработке ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10 и ИЛ-13. Эта субпопуляция участвует в активации В-лимфоцитов и способствует секреции ими больших количеств антител разных классов, особенно IgE. Кроме того, Th2-субпопуляция участвует в активации эозинофилов и развитии аллергических реакций.

.Th17 - субпопуляция CD4 + Т-лимфоцитов, специализирующаяся на образовании ИЛ-17. Эти клетки осуществляют противогрибковую и антимикробную защиту эпителиальных и слизистых барьеров, а также играют ключевую роль в патологии аутоиммунных заболеваний.

.Т-регуляторы - CD4 + Т-лимфоциты, подавляющие активность других клеток иммунной системы посредством секреции иммуносупрессорных цитокинов - ИЛ-10 (ингибитора активности макрофагов и Th1-клеток) и ТФРβ - ингибитора пролиферации лимфоцитов. Ингибиторный эффект может также достигаться при непосредственном межклеточном взаимодействии, поскольку на мембране некоторых Т-регуляторов экспрессированы индукторы апоптоза активированных и «отработавших» лимфоцитов - FasL (Fas-лиганд). Существует несколько популяций CD4 + регуляторных Т-лимфоцитов: естественные (Treg), созревающие в тимусе (CD4 + CD25 + , экспрессируют фактор транскрипции Foxp3), и индуцированные - локализованные преимущественно в слизистых оболочках пищеварительного тракта и переключившиеся на образование ТФРβ (Th3) или ИЛ-10 (Tr1). Нормальное функционирование Т-регуляторов необходимо для поддержания гомеостаза иммунной системы и предотвращения развития аутоиммунных заболеваний.

.Дополнительные хелперные популяции. В последнее время появляется описание всё новых популяций CD4 + Т-лимфоцитов, клас-

сифицированных по типу преимущественно продуцируемого ими цитокина. Так, как оказалось, одной из важнейших популяций являются Tfh (от англ. follicular helper - фолликулярный хелпер). Эта популяция CD4 + Т-лимфоцитов преимущественно расположена в лимфоидных фолликулах и осуществляет хелперную функцию для В-лимфоцитов посредством продукции ИЛ-21, вызывая их созревание и терминальную дифференцировку в плазматические клетки. Кроме ИЛ-21 Tfh могут также продуцировать ИЛ-6 и ИЛ-10, необходимые для дифференцировки В-лимфоцитов. Нарушение функций этой популяции приводит к развитию аутоиммунных заболеваний или иммунодефицитов. Другой «новоявленной» популяцией являются Th9 - продуценты ИЛ-9. По-видимому, это Th2, переключившиеся на секрецию ИЛ-9, способного вызывать пролиферацию Т-хелперных клеток при отсутствии антигенной стимуляции, а также усиливать секрецию В-лимфоцитами IgM, IgG и IgE.

Основные субпопуляции Т-хелперов представлены на рис. 6-7. На рисунке суммированы современные представления об адаптивных субпопуляциях CD4 + Т-клеток, т.е. субпопуляций, формирующих-

Рис. 6-7. Адаптивные субпопуляции CD4 + Т-клеток (цитокины, дифференцировочные факторы, хемокиновые рецепторы)

ся при иммунном ответе, а не в ходе естественного развития клеток. Для всех разновидностей Т-хелперов указаны цитокины-индукторы (на стрелках, ведущих к кружкам, символизирующим клетки), транскрипционные факторы (внутри кружков), хемокиновые рецепторы, направляющие миграцию (около линий, отходящих от «поверхности клетки»), и продуцируемые цитокины (в прямоугольниках, на которые направлены стрелки, отходящие от кружков).

Расширение семейства адаптивных субпопуляций CD4 + Т-клеток потребовало решения вопроса о природе клеток, с которыми взаимодействуют эти субпопуляции (кому они оказывают «помощь» в соответствии со своей функцией хелперов). Эти представления отражены на рис. 6-8. Здесь же представлен уточнённый взгляд на функции этих субпопуляций (участие в защите от определённых групп патогенов), а также о патологических последствиях несбалансированного усиления активности этих клеток.

Рис. 6-8. Адаптивные субпопуляции Т-клеток (клетки-партнёры, физиологические и патологические эффекты)

γ δT-лимфоциты

Подавляющее большинство (99%) T-лимфоцитов, проходящих лимфопоэз в тимусе, составляют αβT-клетки; менее 1% - γδT-клетки. Последние в большинстве дифференцируются вне тимуса, в первую очередь в слизистых оболочках пищеварительного тракта. В коже, лёгких, пищеварительном и репродуктивном трактах они являются доминирующей субпопуляцией внутриэпителиальных лимфоцитов. Среди всех T-лимфоцитов организма γδT-клетки составляют от 10 до 50%. В эмбриогенезе γδT-клетки появляются раньше αβT-клеток.

.γδT-клетки не экспрессируют CD4. Молекула CD8 экспрессирована на части γδT-клеток, но не в виде ap-гетеродимера, как на CD8 + apT-клетках, а в виде гомодимера из двух a-цепей.

.Антигенраспознающие свойства: γδTCR в большей степени напоминают иммуноглобулины, чем αβTCR, т.е. способны связывать нативные антигены независимо от классических молекул MHC - для γδT-клеток не обязателен или вовсе не нужен предварительный процессинг антигена АПК.

.Разнообразие γδTCR меньше, чем αβTCR или иммуноглобулинов, хотя в целом γδT-клетки способны распознавать широкий спектр антигенов (в основном это фосфолипидные антигены микобактерий, углеводы, белки теплового шока).

.Функции γδT-клеток ещё до конца не изучены, хотя становится преобладающим мнение, что они служат одним из связующих компонентов между врождённым и приобретённым иммунитетом. γδT-клетки - один из первых барьеров на пути патогенов. Кроме того, эти клетки, секретируя цитокины, играют важную иммунорегуляторную роль и способны дифференцироваться в ЦТЛ.

NKT-лимфоциты

Естественные киллерные Т-клетки (NKT-клетки) представляют особую субпопуляцию лимфоцитов, занимающую промежуточное положение между клетками врождённого и адаптивного иммунитета. Эти клетки имеют черты как NK-, так и Т-лимфоцитов. NKT-клетки экспрессируют αβTCR и характерный для NK-клеток рецептор NK1.1, принадлежащий к суперсемье лектиновых гликопротеинов С-типа. Однако TCR-рецептор NKT-клеток имеет существенные отличия от TCR-рецептора обычных клеток. У мышей большинство NKTклеток экспрессирует инвариантный V-домен a-цепи, состоящий из

сегментов Vα14-Jα18, иногда обозначаемый как Jα281. У человека V-домен α-цепи состоит из сегментов Vα24-JαQ. У мышей α-цепь инвариантного TCR преимущественно комплексируется с Vβ8.2, у человека - с Vβ11. Из-за особенностей строения цепей TCR NKTклеток называют инвариантным - iTCR. Развитие NKT-клеток зависит от молекулы CD1d, которая имеет сходство с молекулами МНС-I. В отличие от классических молекул МНС-I, презентирующих Т-клеткам пептиды, CD1d презентирует Т-клеткам только гликолипиды. Хотя считается, что печень является местом развития NKT-клеток, имеются строгие доказательства роли тимуса в их развитии. NKT-клетки играют важную роль в регуляции иммунитета. У мышей и людей с различными аутоиммунными процессами функциональная активность NKT-клеток сильно нарушена. Полной картины значимости таких нарушений в патогенезе аутоиммунных процессов нет. При некоторых аутоиммунных процессах NKT-клетки могут играть супрессорную роль.

Помимо контроля аутоиммунных и аллергических реакций, NKTклетки участвуют в иммунном надзоре, вызывая при повышении функциональной активности отторжение опухолей. Велика их роль в противомикробной защите, особенно на ранних этапах развития инфекционного процесса. NKT-клетки вовлекаются в различные воспалительные инфекционные процессы, особенно при вирусных поражениях печени. В целом NKT-клетки - многофункциональная популяция лимфоцитов, несущая ещё много научных загадок.

На рис. 6-9 обобщены данные о дифференцировке Т-лимфоцитов на функциональные субпопуляции. Представлены несколько уровней бифуркации: γ δТ/ αβТ, далее для αβТ-клеток - NKT/ остальные Т-лимфоциты, для последних - CD4 + /CD8 + , для CD4 + Т-клеток - Th/Treg, для CD8 + Т-лимфоцитов - CD8αβ/CD8αα. Показаны также дифференцировочные транскрипционные факторы, ответственные за все линии развития.

Рис. 6-9. Естественные субпопуляции Т-лимфоцитов и их дифференцировочные факторы