Презентация антигена, кооперация иммунокомпетентных клеток; Т- и В-лимфоциты

Презентация (presentation) — представление антигена Т-лимфоцитам осуществляется в результате следующих процессов: поглощения антигена антигенпрезентирующей клеткой (АПК); расщепления его внутри клетки ферментами; связывания образующихся антигенных пептидов с молекулами МНС («загрузка» антигенных пептидов в желобки собственных молекул МНС I, II класса); выхода их на поверхность клетки для контакта с Т-лимфоцитами. Антиген распознают рецепторы В- и Т-лимфоцитов.

Антигенраспознающие рецепторы В- и Т-лимфоцитов

Антигенраспознающий В-клеточный рецептор В-лимфоцитов (BcR — англ. В-cell Receptor) построен из молекулы мембранного иммуноглобулина (mlg, состоящий из двух одинаковых тяжелых Н-цепей и двух одинаковых легких L-цепей) и двух молекул CD79 (Iga, Igp). Мембранные иммуноглобулины представлены мономерными mlgM и mlgD. BcR имеет трансмембранные и внутрицитоплазматические сегменты, передающие внутриклеточные сигналы (рис. 7.14).

Рис. 7.14. Антигенраспознающий В-клеточпый рецептор В-лимфоцитов (BcR)

Антигенраспознающий Т-клеточный рецептор Т-лимфоцитов (TcR — англ. T-cellReceptor) имеет две формы — ар и у8, которые соединены в мембране клетки с молекулой CD3. Димеры а(3 и у5, так же как молекулы иммуноглобулина, имеют V- и С-домены. TcR совместно с корецепторами CD8 или CD4 распознает комплекс антиген-пептид + МНС первого (I) или второго (II) класса (рис. 7.15).

Рис. 7.15. Распознавание пептид-антигена CD8' Т-лимфоцитами и CD4' Т-лимфоцитами

Антигенпрезентирующие, или антигенпредставляющие, клетки (АПК). Профессиональными АПК для лимфоцитов являются дендритные клетки, В-лимфоциты и макрофаги. Роль АПК могут также выполнять эндотелиальные клетки, фибробласты, кератиноциты и некоторые другие клетки, способные при активации экспрессировать МНС и цитокины.

Дендритные клетки (ОС) — отростчатые, ветвистые клетки; основные представители антигенпрезентирующих клеток (АПК). Они активируют наивные Т-лимфоциты при первом контакте их с антигеном.

Дендритные клетки костномозгового происхождения находятся в слизистых оболочках и коже (клетки Лангерганса, или белые отростчатые эпидермоциты). Они более активны, чем макрофаги, в индукции имунного ответа. Захватив и переработав антиген, DC перемещаются в регионарные лимфоидные образования, тимусзависимые зоны (в виде интердигитальных клеток), где с помощью молекул МНС презентируют антиген Т-лимфоцитам. В тимусе имеются интердигитальные медуллярные клетки, являющиеся антигенпрезентирующими клетками.
Дендритные клетки некостномозгового происхождения — фолликулярные дендритные клетки (FDC — Follicular Dendritic Cell) находятся в первичных и вторичных фолликулах лимфоузлов, селезенки и лимфоидной ткани слизистых оболочек. Они несут на поверхности иммунные комплексы антиген-ан- титело (без поглощения) и презентируют антиген В-лимфоцитам с помощью антительного Fc-рецептора (FcyR) и рецептора к комплементу (CR1, CR2), связанных с мембраной FDC. Фолликулярные дендритные клетки не имеют молекул МНС И.
Во вторичных В-клеточных фолликулах лимфоидной ткани обнаружены дендритные клетки центров размножения. Они имеют молекулы МНС II, могут мигрировать и взаимодействовать с Т-лимфоцитами.

Таблица 7.2. Разновидности антигенпрезентирующих клеток

Т-лимфоциты

Т-лимфоциты (тимусзависимые лимфоциты) дифференцируются в тимусе — лимфоциты Тαβ. Другие лимфоциты (лимфоциты Тγδ, возможно, дифференцируются в слизистых оболочках ЖКТ. Т-лимфоциты имеют антигенраспознающий рецептор — TcR (Т-клеточный рецептор), состоящий из двух форм — αβ или γδ. TcR распознает антигенный пептид, связанный с МНС антигенпрезентирующих клеток (АПК). В результате, при действии костимулирующих факторов, клетки дифференцируются в Т-хелперы или цитотоксические Т-лимфоциты. Важными корецепторными взаимодействиями между Т-лимфоцитом и антигенпрезентирующей клеткой являются CD28 — CD80 и CD154 (CD40L) — CD40.

Т-хелперы (Th — от helper— помощник) имеют Т-клеточный рецептор (TcR) и корецептор CD4, которые участвуют в распознавании комплекса антигенный пептид + МНС II класса антигенпрезентирующих клеток (рис. 7.16). Нативные Т- хелперы под действием различных факторов дифференцируются на Th 1 и Th2: Thl-лимфоциты отвечают за стимуляцию клеточного иммунитета; ТЬ2-лимфоциты — за стимуляцию гуморального иммунитета.

Цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ, CTL, или Т-киллеры) имеют Т-клеточный рецептор (TcR) и корецептор CD8, которые участвуют в распознавании комплекса антигенный пептид + МНС I класса (рис. 7.17). Активированные, дифференцированные цитотоксические Т-лимфоциты вызывают гибель клеток-мишеней в результате контакта и участия перфорина, гранзимов, Fas-рецепторов (CD95) и факторов некроза опухолей (рис. 7.20).

Рис. 7.16. Взаимодействие Т-хелпера (CD4) и антигенпрезентирующей клетки (АПК)

Рис. 7.17. Взаимодействие цитотоксического Т-лимфоцита (ЦТЛ) с клеткой-мишенью

В-лимфоциты 

В-лимфоциты дифференцируются в костном мозге (или в бурсе — фабрициевой сумке, находящейся в клоаке птиц). Выполняют роль АПК и, после преобразований (в результате связывания антигена) В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, продуцирующие антитела.
В-лимфоциты получают антиген при его рецептор-опосредованном поглощении или от фолликулярных дендритных клеток (FDC), несущих иммунные комплексы антиген-антитело (рис. 7.18, 7.19).
В-лимфоциты экспрессируют следующие молекулы: 1) Антигенраспознающий В-клеточный рецептор (BcR), представленный главным образом мембранными иммуноглобулинами — мономерами mlg М, mlg D; 2) Корецепторный комплекс мембранных молекул [CD19/CR2 (С021)/ТАРА-1], связанных с системами внутриклеточного проведения сигналов; 3) BcR-ассоциированные молекулы [Iga (CD79a) и Ig|3 (CD79b)], необходимые для сигнальной трансдукции; 4) Костимулирующие молекулы (CD80, CD40 и др.) для дополнительных стимулов и переключения синтеза разных изотипов антител; 5) Адгезивные молекулы (ICAM-3 и др.) для контакта клеток.

Рис. 7.18 а, б. Взаимодействие В-лимфоцита с антигеном при участии фолликулярной дентритной клетки (FDC), Т- хелпера (CD4) и в результате рецептор-опосредованного поглощения антигена