Проникновение вируса и внутриклеточный процессинг
Для начала инфекционного процесса вирус должен прикрепиться к клетке-мишени, используя ее мембранные молекулы как рецепторы. Например, вирус Эпштейна–Барр связывается с рецептором комплемента CD21, вирус кори — с CD150 и CD46, а ВИЧ использует молекулу CD4 и корецепторы CXCR4/CCR5.
После присоединения оболочка вируса сливается с клеточной мембраной, и его содержимое проникает внутрь. Далее происходит транскрипция нуклеиновой кислоты и ее интеграция в геном клетки с помощью фермента интегразы.
Презентация вирусных антигенов иммунной системе идет по эндогенному пути:
- Вирусная ДНК транслируется, в цитозоле синтезируются вирусные белки.
- Часть белков расщепляется в протеасомах.
- Пептидные фрагменты транспортируются в эндоплазматический ретикулум.
- Происходит встраивание пептидов в молекулы главного комплекса гистосовместимости I класса (МНС-I).
- Комплекс «МНС-I + пептид» выносится на мембрану для распознавания цитотоксическими CD8+ Т-лимфоцитами.
Реакции врожденного иммунитета
Зараженные клетки часто гибнут из-за цитопатогенного эффекта вируса. Их фрагменты фагоцитируются макрофагами и дендритными клетками. Внутри фаголизосом вирусные нуклеиновые кислоты выступают в роли патоген-ассоциированных молекулярных паттернов (PAMP). Их распознают Toll-подобные рецепторы (TLR), что активирует фактор транскрипции NF-κB. Это запускает продукцию провоспалительных факторов и интерферонов.
Система интерферонов (Защитный фактор 1) Наиболее активно интерфероны I типа (α и β) синтезируются плазмоцитоидными дендритными клетками. Интерфероны напрямую препятствуют репликации возбудителя и вызывают деградацию вирусной РНК.
Роль NKT- и NK-клеток (Защитный фактор 2) Инфицированная клетка начинает экспрессировать стрессорные белки (MICA, MICB, ULBP). Их распознает рецептор NKG2D, присутствующий на NKT- и NK-клетках.
- NKT-клетки в ответ выделяют интерферон-гамма (IFNγ).
- NK-клетки (естественные киллеры) при наличии стрессорных белков и дополнительном условии — утрате клеткой-мишенью молекул МНС-I — осуществляют цитолиз.
Запуск адаптивного клеточного ответа
Миелоидные дендритные клетки захватывают растворимые компоненты погибших клеток и презентируют их в региональном лимфоузле. Вирусные пептиды в составе МНС-II демонстрируются CD4+ Т-клеткам, а в составе МНС-I — CD8+ Т-клеткам.
Активированные CD4+ Т-хелперы делятся на две субпопуляции:
- Th1-клетки: секретируют IL-2 (для размножения CD8+ клеток) и IFNγ (для активации NK-клеток и макрофагов).
- Th2-клетки: стимулируют В-лимфоциты с помощью интерлейкинов (например, IL-4), помогая гуморальному ответу.
Цитотоксические Т-лимфоциты (Защитный фактор 3) Под влиянием IL-2 CD8+ Т-клетки активно пролиферируют и дифференцируются в специфические киллеры. Они находят зараженные клетки, сохранившие экспрессию МНС-I с вирусным пептидом, и разрушают их.
Гуморальный иммунитет и иммунологическая память
Свободные вирусные частицы распознаются В-клеточными рецепторами (BCR). Получив стимулирующие сигналы от Th2-лимфоцитов, В-клетки размножаются и превращаются в плазматические клетки, секретирующие антитела.
Нейтрализующие антитела (Защитный фактор 4) связываются с поверхностью внеклеточных вирусов. Это предотвращает инфицирование новых клеток и помогает макрофагам быстрее поглощать (элиминировать) возбудителя.
Итогом включения адаптивного иммунитета становится формирование Т- и В-клеток памяти. При повторной встрече с тем же вирусом они обеспечивают мощный вторичный ответ: ускоряется образование Т-киллеров, усиливается секреция антител и стимулируется активность NK-клеток. Это формирует надежный протективный иммунитет.
4 главных фактора противовирусной защиты можно запомнить по аббревиатуре ИНКА: Интерфероны (I типа), Нейтрализующие антитела, Киллеры естественные (NK-клетки), Антигенспецифические киллеры (Т-лимфоциты).
Вопросы с занятий и экзамена
В чем заключается главное условие для активации естественных киллеров (NK-клеток)?
NK-клетки активируются и убивают инфицированную клетку-мишень при условии, что она утратила нормальную экспрессию молекул МНС-I на своей поверхности.
Какие клетки синтезируют наибольшее количество интерферонов при вирусной инфекции?
Наиболее интенсивный синтез интерферонов I типа (α и β) осуществляют плазмоцитоидные дендритные клетки.
Зачем вирусу нужен фермент интеграза?
Интеграза — это специализированный вирусный фермент, который необходим для встраивания (интеграции) вирусной нуклеиновой кислоты в геном зараженной клетки.
Что ещё разобрать по теме
- Процессинг вирусных антигенов в протеасомах
- Механизмы внутриклеточной сигнализации через NF-κB
- Стрессорные белки клеточной поверхности (MICA, MICB, ULBP)
- Особенности антипротозойного иммунитета на примере малярии
- Антигенная изменчивость плазмодиев (вариантные антигены VSA)
Разберите тему целиком в курсе «Иммунология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Противовирусный иммунитет» 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 «Иммунитет в защите и повреждении организма. Патология иммунитета»
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.