Механизм презентации и распознавания антигенов лимфоцитами

Любой приобретенный иммунный ответ развивается поэтапно: распознавание антигена, активация пролиферации специфических лимфоцитов и их дифференцировка в эффекторные клетки и клетки памяти, элиминация антигена и затухание иммунного ответа с образованием долгоживущих клеток памяти. Основные процессы, происходящие на каждом этапе, рассмотрены далее.

Общие принципы применимы как к защитному иммунному ответу на микробы, так и к патологическим иммунным реакциям, повреждающим организм.

Презентация и распознавание антигенов. Лимфоциты, специфические ко множеству антигенов, присутствуют до встречи с антигеном, однако при его воздействии происходят селекция специфических клеток и их активация. Эта фундаментальная концепция носит название гипотеза клональной селекции. Соответственно этой гипотезе антиген-специфические клоны лимфоцитов появляются до воздействия антигена и независимо от него.

Клетки одного клона имеют идентичные антигенные рецепторы, которые отличаются от рецепторов всех других клонов. Установлено, что существует 107-109 различных специфичностей в общем пуле, состоящем у взрослых индивидов из 1012 лимфоцитов.

Таким образом, система приобретенного иммунитета может распознать по крайней мере 1012 антигенов. Отсюда следует, что число лимфоцитов, специфических для любого из антигенов, очень невелико — 1 на 105— 106 клеток. Чтобы столь малое число лимфоцитов могло встретиться с антигеном на каком-либо участке организма, иммунная система снабжена специализированными механизмами захвата антигенов и их представления лимфоцитам. Дендритные клетки, локализованные в эпителии и различных тканях, захватывают микробы и их белковые антигены и переносят их в дренирующие лимфоузлы.

Здесь антигены процессируются и презентируются в комплексе с молекулами МНС на клеточной поверхности.

Структура антител и В-клеточного антигенного комплекса
Структура антител и В-клеточного антигенного рецепторного комплекса.
(А) В-клеточный рецепторный комплекс построен из мембранного иммуноглобулина М (IgM) (или IgD — не показан), распознающего антиген, и ассоциированных с ним сигнальных белков Iga и Igb.
CD21 представляет собой рецептор компонента системы комплемента, также способствующего активации В-клеток.
(Б) Кристаллическая структура секретируемой lgG-молекулы, показывающая расположение вариабельной (V) и константной (С) областей тяжелой (Н) и легкой (L) цепей.

В-лимфоциты используют свои антигенные рецепторы (мембраносвязанные молекулы антител) для распознавания антигенов различных химических типов, включая белки, полисахариды и липиды.

Одновременно с распознаванием Т- и В-лимфоцитами микробных антигенов происходит активация врожденного иммунного ответа. В случае иммунизации белковым антигеном врожденный иммунный ответ индуцирует адъювант, вводимый вместе с антигеном. Во время врожденного иммунного ответа микробы активируют экспрессию АПК молекул, называемых костимуляторами, и секрецию цитокинов, стимулирующих пролиферацию и дифференцировку Т-лимфоцитов.

Основными костимуляторами Т-клеток служат белки В7 (CD80 и CD86), которые экспрессируются АПК; эти белки распознают рецептор CD28 наивных Т-клеток. Таким образом, антиген (сигнал 1) и костимулирующие молекулы, продуцируемые в течение врожденного иммунного ответа (сигнал 2), функционируют совместно, активируя антиген-специфические лимфоциты. Запускаемый микробами сигнал 2 свидетельствует, что приобретенный иммунный ответ индуцируют микробы, а не безвредные вещества. В случае иммунного ответа на опухоли и трансплантаты сигнал 2 могут индуцировать вещества, высвобождаемые из некротических клеток.

Реакции и функции Т- и В-лимфоцитов существенно различаются, поэтому лучше всего рассматривать их отдельно.

Процессинг антигена и MHC
Процессинг антигена и его презентация молекулами главного комплекса гистосовместимости (МНС).
(А) В случае презентации молекулами МНС класса I пептиды, образующиеся из белков в цитозоле, транспортируются в эндоплазматический ретикулум (ЭПР), где связываются с молекулами МНС класса I.
Комплексы пептид-МНС класса I транспортируются на клеточную поверхность и презентируются для распознавания цитотоксическими Т-лимфоцитами CD8+.
(Б) В случае презентации молекулами МНС класса II белки попадают в эндоцитозные везикулы и расщепляются на пептиды, которые связываются с молекулами МНС класса II, поступающими в те же самые везикулы.
Комплексы пептид-МНС класса II экспрессируются на клеточной поверхности и распознаются Т-клетками CD4+.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Механизмы клеточного иммунитета"

Оглавление темы "Реакции иммунного ответа":
  1. Цитокины иммунной системы
  2. Механизм презентации и распознавания антигенов лимфоцитами
  3. Механизмы клеточного иммунитета
  4. Механизмы гуморального иммунитета
  5. Механизмы затухания иммунного ответа и иммунологической памяти
  6. Механизмы и типы реакций гиперчувствительности
  7. Механизмы гиперчувствительности немедленного типа (I типа)
  8. Примеры гиперчувствительности I типа (немедленного)
  9. Механизмы гиперчувствительности опосредованной антителами (II типа)
  10. Механизмы гиперчувствительности опосредованной иммунными комплексами (III типа)

Рекомендуемое нашими посетителями:

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: