Общая характеристика клеток памяти
Дифференцировка наивных лимфоцитов идет по двум путям: образуются эффекторные клетки (для текущей борьбы с патогеном) и клетки памяти (для защиты в будущем). Ключевая особенность клеток памяти заключается в том, что они не участвуют в первичном иммунном ответе, в ходе которого сформировались. Их задача — патрулировать организм годами (иногда пожизненно) и ждать повторного визита знакомого антигена.
Эволюционно формирование такого пула клеток является главным преимуществом приобретенного иммунитета перед врожденным. Высокая выживаемость этих клеток обеспечивается активной экспрессией антиапоптотических молекул Bcl-2 и Bcl-X_L.
В-клетки памяти
Эти клетки развиваются параллельно с плазмоцитами в апикальной зоне зародышевых центров. Поскольку они происходят от зрелых В-центроцитов, в них уже завершены важнейшие генетические процессы: соматический гипермутагенез, переключение изотипов и созревание аффинитета.
Особенности В-клеток памяти:
- Поверхностные рецепторы: несут высокоаффинные изотипы IgG, IgA или (реже) IgE, но полностью утрачивают IgD.
- Отличие от плазмоцитов: иммуноглобулины локализованы на мембране (нет секреции антител), также отсутствует специфический маркер плазмоцитов — CD138.
- Молекулярный профиль: формируются при снижении экспрессии фактора Bcl-6 и обязательном отсутствии Blimp-1 (который, наоборот, необходим плазматическим клеткам).
Для миграции в костный мозг и рециркуляции В-клетки памяти снижают экспрессию рецептора CXCR5 (удерживающего их в фолликулах) и повышают CXCR4, реагирующий на стромальный хемокин CXCL12.
Т-клетки памяти: виды и гомеостаз
Развиваются из активированных CD4+ и CD8+ лимфоцитов. Важным маркером дифференцировки является изменение сплайсинга РНК молекулы CD45: длинная изоформа CD45RA, создающая пространственные помехи, утрачивает часть доменов и превращается в укороченную версию CD45R0, что облегчает будущую активацию клетки.
По миграционным свойствам Т-клетки памяти делятся на:
- Центральные: сохраняют молекулы хоминга наивных клеток (CCR7, CD62L) и продолжают циркулировать через Т-зоны вторичных лимфоидных органов.
- Эффекторные: утрачивают рецептор CCR7 и прекращают заход в лимфоузлы. Приобретают интегрины и специфические хемокиновые рецепторы (например, CCR9 для кишечника, CCR4/CCR10 для кожи), мигрируя сразу в барьерные ткани и очаги воспаления.
Интересно, что для поддержания жизни Т-клеток памяти антиген не нужен. Гомеостаз обеспечивается цитокинами IL-15 и IL-7. Чтобы пул клеток памяти не переполнился при новых инфекциях, работает феномен сокращения (attrition): старые клоны равномерно уменьшают свою численность под воздействием интерферона альфа.
Вторичный иммунный ответ
Благодаря пулу специфических клеток памяти, ответ на повторное внедрение патогена протекает совершенно иначе, чем первичный. Он запускается быстрее (лаг-период составляет всего 1–3 суток вместо 4–7), требует меньших доз антигена и обеспечивает надежную защиту.
Ярче всего это проявляется в гуморальном звене:
- Интенсивность продукции IgG превышает первичный уровень в 100–1000 раз, антитела обладают высочайшим сродством к антигену и циркулируют дольше.
- Клеткам памяти не нужно заново проходить переключение изотипов и дифференцировку.
- Динамика выработки IgM при вторичном ответе остается слабой, на уровне первичного (так как среди клеток памяти практически нет IgM-несущих вариантов, они образуются только при специфическом Т-независимом ответе).
Чтобы запомнить маркеры CD45: CD45RA — «А» означает Абсолютно новый (наивная клетка). CD45R0 — «0» означает Обнуленный домен (укороченная молекула опытной клетки памяти, без лишних помех для работы).
Вопросы с занятий и экзамена
Участвуют ли клетки памяти в первичном иммунном ответе?
Нет. Хотя они образуются в ходе первичного ответа (обычно к 3–4 неделе), они остаются в резерве. Всю борьбу с текущей инфекцией ведут короткоживущие эффекторные лимфоциты.
Что такое «суррогатные» Т-клетки памяти?
Это патологический пул клеток, который образуется не от инфекции, а из-за массовой гибели лимфоцитов (лимфопении). Наивные Т-клетки начинают хаотично размножаться под действием IL-7, меняя фенотип на клетки памяти, что чревато сужением полезного репертуара и развитием аутоиммунных реакций.
Зачем нужно изменение изоформы CD45 при созревании Т-клеток?
Длинная молекула CD45RA у наивных клеток создает пространственные помехи. Переход к укороченной изоформе CD45R0 устраняет эти препятствия, позволяя клетке памяти гораздо быстрее и легче формировать иммунный синапс при повторной встрече с антигеном.
Что ещё разобрать по теме
- Клональная структура и антигенраспознающий репертуар Т-клеток памяти
- Специфичность хемокиновых рецепторов для тканевого хоминга (CCR6, CXCR4 и др.)
- Цитокиновая регуляция фоновой и гомеостатической пролиферации (разница в действии IL-7 и IL-15)
- Молекулярно-генетические отличия CD8+ Т-клеток памяти от цитотоксических лимфоцитов (ЦТЛ)
- Механизм феномена сокращения (attrition) пула клеток памяти
Разберите тему целиком в курсе «Иммунология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Иммунологическая память» и ещё 723 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 23 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Адаптивный иммунитет»
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.