Развитие клеток иммунной системы, антигенпрезентирующие клетки
Клетки, способные осуществлять специфический иммунный ответ, происходят из системы гемопоэза — кроветворения. Эту группу составляют:
- нейтрофилы,
- эозинофилы,
- базофилы,
- тучные клетки,
- Т- и В-клетки,
- натуральные клетки-киллеры (NK),
- комплексный кластер моноциты/макрофаги/антигенпрентирующие клетки на различных стадиях развития.
Эти мобильные клетки не только взаимодействуют друг с другом, но и вступают в контакт с клетками соединительной ткани и соматическими клетками других органов и тканей, которые обмениваются информацией с иммунными клетками, активизируя их и обеспечивая миграцию с помощью различных поверхностных молекул.
С другой стороны, с помощью цитокинов и хемокинов иммунные клетки могут контролировать начальный воспалительный ответ, опосредованный соматическими клетками. Т- и В-клетки ответственны за реализацию специфической иммунной защиты.
Антигенпрезентирующие клетки
Для инициирования специфического иммунного ответа антигенпрезентирующие клетки должны распознать чужеродный антиген (обычно гликопротеин или липид), фагоцитировать его и одновременно получить информацию, опасен ли он для организма. Пептиды, образующиеся в результате расщепления антигенов, презентируются на поверхности этих клеток с помощью специфических молекул, называемых молекулами главного комплекса гистосовместимости (МНС). Для описания процессов, происходящих в человеческом организме, также используется термин человеческий лейкоцитарный антиген (HLA).
Антигенпрезентирующие клетки расщепляют и обрабатывают (процессируют) белки до пептидов, которые они затем представляют на соответствующем участке главного комплекса гистосовместимости (МНС).
Антигенпрезентирующие клетки являются самым важным связующим звеном между начальным сигналом и развитием специфического иммунного ответа.
Дендритные клетки — самые важные антигенпрезентирующие клетки (так называемые «профессиональные»). Они специфичны для линии моноцитов/макрофагов. Так как они локализованы во многих органах, то способны распознавать и связывать чужеродные антигены в периферических органах и транспортировать их к зонам локализации Т-клеток в лимфатических узлах, где они предоставляют связанные антигены наивным Т-клеткам, тем самым стимулируя их.
Возможно, что дендритные клетки — это единственные клетки, способные результативно стимулировать нативные Т-клетки. В коже основными дендритными клетками являются клетки Лангерганса. Более слабыми антигенпрезентирующими клетками являются макрофаги и В-клетки.
Гранулоциты, тучные клетки и клетки-киллеры
Гранулоциты. Гранулоциты чаще всего рассматриваются как эффекторные клетки, так как они эффективно фагоцитируют патогенные микробы и некролизированные ткани, а также играют важную роль на ранних стадиях развития врожденного иммунного ответа. Наряду с этим они играют важную регуляторную роль, секретируя целый ряд цитокинов и хемокинов.
Нейтрофильные гранулоциты в большинстве своем выполняют функцию «мусорщиков» при бактериальных инфекциях и при механическом повреждении. Напротив, базофилам и эозинофилам чаще приходиться иметь дело с внеклеточными паразитарными инфекциями и аллергенами. Тучные клетки. Тучные клетки отличаются разнообразием видов и своей специфичностью к определенному типу ткани; они несут в себе запас воспалительных медиаторов.
Тучные клетки содержат ферменты, цитокины, хемокины, протеогликаны, простагландины и лейкотриены. Некоторые вещества образуются и хранятся в них, другие — быстро синтезируются в случае стимуляции. Благодаря своей способности выбрасывать сразу большое количество медиаторов тучные клетки играют основную роль в процессах врожденного иммунного ответа, во время эффекторной фазы специфического ответа и при развитии реакции гиперчувствительности немедленного типа.
Натуральные клетки-киллеры. Натуральные клетки-киллеры (NK) — клетки лимфатической системы, участвующие в процессах неспецифического иммунного ответа. У большинства из них отсутствуют специфические рецепторы к антигену, но имеются рецепторы, опосредующие реакции активации или ингибирования в ответ на определенные гликопротеиновые комплексы (распознают характерное расположение гликопротеинов, а не отдельные пептиды).
Натуральные киллеры (NK) распознают и лизируют клетки, у которых отсутствуют молекулы главного комплекса гистосовместимости. Они играют основную роль в ситуациях, где необходимо устранение различных инфицированных и опухолевых клеток, в которых часто подавлена экспрессия молекул МНС I, так что цитотоксические Т-клетки не могут выполнять свои функции.