В-лимфоциты: развитие и функция В- клеток
Роль В-лимфоцитов в специфическом иммунном ответе заключается в продукции иммуноглобулинов. Кроме того, В-клетки регулируют Т-клеточный ответ, способствуя презентации Т-клеткам пептидных антигенов с помощью главного комплекса гистосовместимости (МНС) класса II. Они также могут выделять цитокины, что поддерживает процессы врожденного иммунитета. Более того, В-лимфоциты подавляют процессы клеточно-опосредованного иммунитета и способствуют как ослаблению ответа Т-лимфоцитов, так и дифференцировке CD4 Т-лимфоцитов в Т-хелперы 2 типа.
Иммуноглобулины и антитела
Продукция иммуноглобулинов (Ig), также называемых антителами, является основной функцией В-лимфоцитов. Иммуноглобулины обнаруживаются как на поверхности В-клеток, так и в кровяном русле.
Иммуноглобулины построены из:
- длинной тяжелой цепи (Н-цепи)
- короткой легкой цепи (L-цепь).
В Н-цепи иммуноглобулина различают вариабельную область (VH) и 3-4 постоянные (константные) области (Сн1-4), в то время как L-цепь содержит одну вариабельную (VL) и одну константную (Cl) область. В состав каждой из этих областей входит примерно 100 аминокислот.
Вариабельная область антитела обеспечивает контакт с антигеном и определят специфичность иммуноглобулина к антигену. С-конец молекулы определяет изотип и, соответственно, функции иммуноглобулина. У человека существует несколько видов иммуноглобулинов:
- IgD и IgM экспрессируются на поверхности В-лимфоцитов
- IgG1, IgG2, IgG3 и IgG4 — это основная часть циркулирующих иммуноглобулинов
- IgE играет наиболее важную роль в развитии аллергии и составляет до 0, 01% всех иммуноглобулинов
- IgA является вторым по встречаемости иммуноглобулином и локализуется в основном в секрете слизистых оболочек.
В отличие от Т-лимфоцитов, которые способны распознавать только белки, представленные главным комплексом гистосовместимости, антитела распознают свои антигены напрямую. На каждые 106-108 возможных рецепторных последовательностей приходится один клон В-клеток. В то время как рецепторы у каждого вида Т-лимфоцитов одинаковы, В-лимфоциты способны изменять идиотип или структуру рецептора антигена в процессе иммунного ответа (переключение идиотипов). Наряду с этим они могут изменять и тип продуцируемого ими иммуноглобулина в процессе иммунного ответа путем изменения его Fc-фрагмента (переключение изотипов).
Несмотря на такие изменения не происходит потери специфичности антител к имеющимся антигенам. В процессе переключения изотипов в геноме В-клеток происходит изменение некоторых генов в месте переключения. Хотя весь процесс в деталях еще не совсем понятен, известно, что цитокины Т-клеток играют огромную роль в процессе передачи сигнала синтеза того или иного изотипа.
Цитокины активируют определенные гены через мембранные рецепторы, называемые янус-киназами (JAK), которые взаимодействуют с сигнальными факторами трансдукции и активаторами транскрипции (STAT-факторы). В случае продукции IgE необходимо, чтобы IL-4 и IL-13 связались со своими рецепторами, которые в свою очередь взаимодействуют с JAK3 и JAK1. После связывания с рецепторами последние индуцируют димеризацию STAT6, и эта новая молекула проникает в ядро клетки и запускает процесс переключения изотипа, направленного на синтез IgE.
Активация В-лимфоцитов
Для того чтобы В-лимфоциты могли превратиться в плазматические клетки и начать продуцировать антитела, им необходима стимуляция со стороны CD4 Т-лимфоцитов. Это обычно происходит в лимфатическом узле. Для осуществления этого процесса необходимо наличие антигена и рецептора, а также:
- молекулы CD4
- костимуляторное взамодействие CD40-CD40L
- Т-клеточные цитокины, определяющие изотип.
Эффекторные функции иммуноглобулинов
Функционирование иммуноглобулинов определяется констатной областью цепей — Fc-фрагментом; специфичность же определяется вариабельной областью. Так, например, Feε иммуноглобулина Е (IgE) связывается:
- с низкоаффинным рецептором IgE на В-лимфоцитах, макрофагах и эозинофилах
- с высокоаффинным рецептором IgE на тучных клетках, базофилах, а также на антигенпрезентирующих клетках, например, на клетках Лангерганса.
Момент контакта антигена с антителом на поверхности клетки расценивается как стимулирующий сигнал. Если клетками являются тучные клетки, эозинофилы или базофилы, этот сигнал вызывает в них процесс дегрануляции и проводит к возникновению симптомов реакции гиперчувствительности немедленного типа (зуд, покраснение, насморк).