Плазматические клетки и антитела

Морфология и жизненный цикл плазмоцита

Плазмоцит — крупная клетка размером более 20 мкм. Её отличительные черты — базофильная цитоплазма огромного объема и характерная конденсация хроматина по периферии ядра. Поскольку клетка является «фабрикой» белка, в ней мощно развит шероховатый эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи. Зрелые формы полностью утрачивают способность к делению.

Продолжительность жизни клеток напрямую зависит от условий формирования и места обитания:

• Короткоживущие (5–7 суток): формируются in vitro или в неоптимальных условиях (например, вне зародышевых центров).
• Средней продолжительности (4–7 недель): типичны для селезенки и лимфатических узлов.
• Долгоживущие (десятки лет): составляют 10–20% пула и формируют пожизненный иммунитет. Для выживания они мигрируют в костный мозг или очаги воспаления. Их жизнеспособность поддерживается постоянным контактом со стромальными клетками, хемокином CXCL12 (SDF-1), связывающимся с рецептором CXCR4, поверхностными молекулами (CD138, CD44, LFA-1) и внутриклеточными факторами (Bcl-1, Blimp-1).

Синтез, сборка и переключение изотипов

Антителообразование подчиняется строгому правилу: одна клетка секретирует антитела только одной специфичности (совпадает с рецептором исходной В-клетки), одного изотипа и аллотипа.

Переход молекулы из мембранной формы в секретируемую обеспечивается сплайсингом мРНК тяжелой цепи. Участки, кодирующие мембранный домен (экзоны MC), удаляются, а вместо них экспрессируется экзон SC, отвечающий за растворимую С-концевую часть. Растворимая форма теряет способность встраиваться в мембрану и секретируется наружу через аппарат Гольджи.

Процесс переключения изотипов контролируется цитокинами:

• При участии IL-2, IL-4, IL-5 (без переключения) образуются клетки, секретирующие IgM. В сыворотке их пик наступает быстро — на 5–6 сутки.
• Под влиянием IL-4 происходит переключение на IgG1 и IgE. Пик IgG наступает позже (10–12 сутки), но высокий титр держится неделями.
• Действие IFNγ ведет к синтезу IgG2a/3, а TGFα индуцирует IgA и IgG2b.

Сборка иммуноглобулинов идет двумя путями. Для IgG характерна димеризация тяжелых цепей ($H + H \rightarrow H_2$), к которым поочередно крепятся легкие ($H_2 + L \rightarrow H_2L \rightarrow H_2L_2$). Для IgM сначала образуется смешанный димер ($H + L \rightarrow HL$), и только затем два таких блока объединяются.

Эффекторные механизмы антител

Антитела действуют как самостоятельно, так и в качестве «наводчиков» для факторов врожденного иммунитета. Выделяют 4 основных механизма:

1. Прямая нейтрализация и блокада. Антитела пространственно экранируют токсины или поверхностные структуры микробов. Это главная функция IgA на слизистых, а также субклассов IgG2 и IgG4. Нейтрализация токсинов лежит в основе серотерапии (например, при столбняке).
2. Опсонизация для фагоцитов. Антитела (особенно IgG1 и IgG3) покрывают мишень, многократно облегчая её захват макрофагами.
3. Антителозависимая клеточная цитотоксичность (АЗКЦ). Связанные с мишенью антитела распознаются рецептором FcγRIII (CD16) на поверхности NK-клеток. Это запускает прямой контактный цитолиз опухолевых или зараженных клеток.
4. Активация комплемента. При образовании иммунного комплекса молекула антитела меняет конформацию, обнажая домены $C_H2$ и $C_H3$. К ним крепится белок C1q, запуская классический путь комплемента. Итогом становится массированное отложение опсонинов C3b на мишени, что гораздо важнее для защиты, чем прямое литическое действие комплемента.

Гибридомы: фабрики моноклональных антител

Для получения моноклональных антител заданной специфичности применяется технология, созданная в 1976 г. Г. Келером и Ц. Мильштейном.

Её суть заключается в соматической гибридизации двух разных типов клеток:

• Антителообразующей клетки (берется из селезенки иммунизированной мыши) — она передает гибриду способность производить нужное антитело.
• Миеломной (опухолевой) клетки — она обеспечивает способность к бесконечному делению вне организма.

Изначально для слияния мембран использовали вирус Сендай, сегодня стандартом стал полиэтиленгликоль, сочетающий гидрофильные и гидрофобные группы. Итоговая клетка-гибридома служит непрерывным источником абсолютно идентичных молекул иммуноглобулинов.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Детальные механизмы переключения изотипов на уровне ДНК и роль Т-хелперов.
• Особенности активации системы комплемента антителами разных классов.
• Взаимодействие плазмоцитов с костномозговой нишей: роль молекул CD138 и хемокинов.
• Различия кинетики образования антител при первичном и вторичном иммунном ответе.

Другие темы раздела «Адаптивный иммунитет»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.