Инициация и процессинг антигена
Запуску специфической реакции всегда предшествует гибель клеток и неспецифическое воспаление (в воротах инфекции, зоне некроза опухоли или пересадки тканей). Эндотелий сосудов реагирует на продукты распада, пропуская в ткани гранулоциты и моноциты, которые превращаются в макрофаги.
Макрофаги и другие антигенпредставляющие клетки (АПК) фагоцитируют чужеродные агенты. Внутри АПК антиген попадает в эндосому, где ферменты расщепляют его до коротких пептидов (15–20 аминокислот). Одновременно в шероховатой эндоплазматической сети АПК синтезируются молекулы главного комплекса гистосовместимости II класса (ГКГ-II).
Чтобы ГКГ-II преждевременно не связался с собственными белками клетки во время транспортировки, его активный центр прикрыт блокирующей пептидной цепью («поясом верности»). Комплекс движется через аппарат Гольджи и сливается с эндосомой. Там защитная цепь снимается, ГКГ-II захватывает пептиды (и свои, и чужие) и выносится на клеточную мембрану. Статистически лишь около 0,1% этих комплексов содержат нужную чужеродную антигенную детерминанту.
Встреча в лимфоидной ткани и активация
АПК с переработанным антигеном мигрирует из очага воспаления в Т-зоны периферических лимфоидных органов (например, в паракортикальную зону лимфоузлов). Там происходит отбор клонов лимфоцитов.
Для обеспечения точной адресной помощи формируется тройной клеточный комплекс: АПК одновременно связывается с неактивным Т-хелпером и Т-киллером.
- Распознав антиген, Т-хелпер выделяет интерлейкин-2, который стимулирует его собственное деление (аутокринная регуляция).
- Созрев, Т-хелпер активирует соседнего Т-киллера.
- Активированный Т-киллер превращается в иммунобласт и начинает активно делиться (клональная экспансия), формируя пул Т-клеток памяти и зрелых эффекторных клеток.
Важно отметить, что в лимфоузлах происходит только подготовка: сама атака на мишени будет осуществляться на периферии.
Эффекторная фаза: механизмы уничтожения
Зрелые Т-киллеры покидают лимфоидную ткань, находят клетки-мишени по антигенным детерминантам и реализуют свою цитотоксическую функцию. Существует два основных механизма гибели мишени:
- Осмотический шок. Т-киллер выделяет белок перфорин. Молекулы перфорина встраиваются в мембрану атакуемой клетки, образуя гидрофильные поры. Это нарушает осмотический баланс и ведет к гибели.
- Апоптоз. Через сформированные перфориновые поры внутрь клетки-мишени проникают ферменты гранзимы. Дополнительно на поверхности мишени активируется Fas-рецептор («рецептор смерти»), что запускает каскад программируемой клеточной гибели.
Альтернативные сценарии ответа
В зависимости от типа угрозы иммунная система может отступать от классической схемы взаимодействия:
- Вирусные инфекции: реакция может обходиться без Т-хелперов. Т-киллеры активируются напрямую дендритными клетками или самостоятельно распознают измененную клетку-мишень.
- Внутриклеточные паразиты (например, риккетсии): роль главных убийц берут на себя макрофаги. Т-хелперы лишь отдают им стимулирующий сигнал.
- Реакция на трансплантат: Т-киллеры способны атаковать чужеродные ткани. Предполагается, что это становится возможным благодаря соматическому мутагенезу генов Т-клеточного рецептора в делящихся лимфоцитах, в результате чего отбираются клоны с высоким сродством к чужим молекулам ГКГ-I.
Вопросы с занятий и экзамена
Зачем белкам ГКГ-II нужна дополнительная защитная цепь?
Она блокирует активный центр белка в просвете эндоплазматической сети, выполняя роль «пояса верности». Это предотвращает связывание молекулы ГКГ-II с эндогенными пептидами самой клетки до момента встречи с чужеродными фрагментами в эндосоме.
Почему Т-хелпер не уничтожает антигенпредставляющую клетку?
Т-хелпер, сканирующий поверхность макрофага или другой АПК, выполняет регуляторную функцию. При распознавании специфической антигенной детерминанты он не проявляет цитотоксичности, а лишь активируется сам, чтобы затем стимулировать эффекторные клетки (Т-киллеры).
Где размножаются Т-лимфоциты при контакте с инфекцией?
Распознавание антигена, отбор специфических клонов (селекция) и их резкое размножение (клональная экспансия) происходят в Т-зонах периферических органов иммуногенеза, например, в паракортикальной зоне лимфоузлов.
В чем суть гипотезы тройного комплекса?
Эта гипотеза объясняет специфичность иммунного ответа. Она предполагает одновременное связывание АПК, Т-хелпера и Т-киллера. Благодаря этому Т-хелпер активирует не любого Т-киллера, а только того, который распознал тот же самый чужеродный агент.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы перекрёстной презентации антигенов
- Строение и функции главного комплекса гистосовместимости (ГКГ-I и ГКГ-II)
- Соматический мутагенез рецепторов Т- и В-лимфоцитов
- Роль интерлейкинов в аутокринной и паракринной стимуляции
- Молекулярные пути апоптоза: Fas-рецептор и гранзимы
Разберите тему целиком в курсе «Гистология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Клеточный иммунитет» и ещё 3 438 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 137 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Органы кроветворения и иммуногенеза»
Бесплатные видеоуроки: гистологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.