Практична імунологія

 

В-лімфоцитарна відповідь - гуморальний імунітет

В-лімфоцити також здатні поглинати мікроби та презентувати мікропептиди антигену на своїй поверхні. Активація В-лімфоцитів можлива двома шляхами: через неспецифічну поліклональну активацію або через сигнали від макрофагів та Т-хелперів, які розпізнають антигенний пептид у асоціації з молекулами HLA ІІ класу. Активація В-лімфоцитів потребує двох сигналів: 1) приєднання антигенної детермінанти до рецептору В-лімфоцита; 2) сигнал активації, який поступає від Т-лімфоцитів через IL-4.

Здатність імуноглобулінів специфічно зв΄язуватися з чужорідними пептидами (так званий їх афінітет до пептидів) визначається їх структурою та іншими властивостями. Під час ініціюючої експозиції мікроорганізмів здатність до продукції імуноглобулінів набувають лише кілька сотень з багатьох мільйонів В-лімфоцитів. Однак, ця кількість В-лімфоцитів є недостатньою для ефективного знищення тієї кількості інфекційних агентів, які потрапили в організм. Імуноглобулінзв΄язуючий афінітет у цей час виявляється відносно слабким. Після процесів стимуляції цієї відносно невеликої популяції В-лімфоцитів починається адаптивний процес, під час якого різні варіації послідовностей мінорної ДНК піддаються простому мітотичному поділу (соматична гіпермутація). Ці варіанти послідовностей ДНК, в свою чергу, викликають зміни щодо сили (афінності) зв΄язування імуноглобулінів (відповідно до структури протеїну) з антигеном. Деякі з цих варіантів імуноглобулінів будуть виявляти високий ступінь афінітету щодо зв'язування з мікроорганізмами. Продукція В-лімфоцитами таких імуноглобулінів переважає, оскільки вони зв΄язують патоген на довгий період часу. Такі В-лімфоцити швидко проліферують; утворюються плазматичні клітини, які синтезують специфічні імуноглобуліни і виділяють їх у кров΄яне русло. Синтезовані таким чином імуноглобуліни структурно є ідентичними тим імуноглобулінам, які знаходяться на поверхні В-лімфоцитів і називаються антитілам. Синтезовані антитіла починають залучатися до ініціюючої селекції В-лімфоцитів, рецептори яких можуть зв'язувати патоген і відповідно до цього формувати високозв΄язуючий афінітет.

Процес диференціювання, розпізнавання та перетворення В-лімфоцитів у антитілопродукуючі плазматичні клітини після ініціюючої стимуляції патогеном триває від 5 до 7 днів. Звичайні плазматичні клітини є здатними синтезувати приблизно 10 мільйонів молекул антитіл на годину. Антитіла приєднуються до антигенів на поверхні патогену (термін антиген походить від “antibody generating”) і можуть безпосередньо руйнувати мікроорганізми. Набагато частіше антитіла “мітять” патоген, ініціюючи таким чином його деструкцію іншими факторами імунної системи, такими, наприклад, як компоненти комплементу та фагоцити. 

Іншою важливою функцією гуморальної імунної відповіді є формування лімфоцитів пам΄яті - В-лімфоцитів, здатних до високоафінного зв΄язування з патогенами, які персистують у організмі після подолання інфекції. Це високоспеціалізовані лімфоцити, які дуже швидко формують специфічну імунну відповідь при повторному попаданні патогену в організм людини. Вакцинація є ефективною тому, що індукує формування лімфоцитів пам΄яті, які здатні швидко специфічно відповідати на патоген.

При розвитку гуморального імунітету особливий інтерес викликає взаємодія молекул CD40, які експресовані на В-лімфоцитах, і CD40L (або CD154), які експресовані на Т-лімфоцитах. Вважається, що найбільш потужний сигнал В-лімфоцити отримують через молекули CD40, завдяки якому здійснюється переключення синтезу імуноглобулінів на продукцію високо афінних IgG та IgA. Відомо, що молекула CD40 разом з рецептором для TNF-α, CD30 і Fas-рецептором відноситься до до сімейства рецепторів факторів некрозу пухлин. У випадку взаємодії цих молекул розвивається реакція, в основі якої лежить тримеризація цитоплазматичних ділянок молекули CD40. Цитоплазматичний білок (CRAF-1), який приймає участь у цьому процесі, сприяє передачі сигналу в ядро клітини, що призводить до переключення класів імуноглобулінів, активності проліферації, диференціації тощо. Сигнал у напрямку до Т-лімфоцитів забезпечує взаємодія CD28-CD80/86.

 

Т-лімфоцитарна відповідь - клітинний імунітет

Після проникнення в організм віруси знаходяться позаклітинно 2-4 години і швидко проникають у клітини людини, щоб стати недосяжними для антитіл. Антитіла відносяться до водорозчинних білків і не можуть пройти через клітинну мембрану, до складу якої входять ліпіди. Тому, клітинний компонент адаптивної/специфічної імунної відповіді – Т-лімфоцити – не можуть самі справитися з такого типу інфекціями. Ключовою ланкою клітинного імунітету є молекули HLA І класу, які присутні на мембранах всіх ядерних клітин людського організму. У нормальній клітині молекули HLA І класу зв'язуються з низько молекулярними пептидами  (з 8-10 амінокислот), які походять з внутрішньої частини клітини. Молекули HLA І класу мігрують на клітинну поверхню, переносячи з собою пептиди і виставляють їх назовні клітини. Оскільки це автологічні пептиди, імунна відповідь не розвивається. Молекули HLA І класу в інфікованих клітинах зв΄язують малі пептиди інфекційного збудника. Презентація чужорідних пептидів на клітинній поверхні за допомогою молекули HLA І класу мобілізує імунну систему, зокрема за Т-залежним механізмом. Така мобілізація призводить до того, що Т-лімфоцити, які володіють толерантністю до “своїх” пептидів під час їх розвитку в тимусі, стають “нетолерантними” до чужорідних пептидів. Комплекс HLA-пептид зв΄язується з відповідними рецепторами на Т-клітинній поверхні, що стимулює Т-лімфоцити до виділення хімічних речовин, які пошкоджують інфіковану клітину. Оскільки вони