Встреча в Т-зоне
Для того чтобы презентация антигена прошла успешно, участники процесса должны оказаться в строго определенной морфологической области лимфатического узла — Т-зоне.
Клетки попадают туда разными путями:
- Дендритные клетки (ДК) мигрируют из барьерных тканей организма вместе с током лимфы. Во время этого перемещения незрелая дендритная клетка претерпевает трансформацию и становится зрелой.
- Т-лимфоциты находятся в состоянии непрерывной рециркуляции и проникают в лимфоузел вместе с током крови, проходя через ворота органа.
Именно сближение зрелых ДК и рециркулирующих Т-лимфоцитов в пределах Т-зоны создает критически важные условия для последующего формирования иммунного синапса.
Молекулярный механизм направленной миграции
Встреча клеток разного происхождения в одной локации не случайна. Она строго контролируется единым хемокиновым механизмом.
Ключевым элементом выступает хемокиновый рецептор CCR7, который экспрессируется как на поверхности зрелых дендритных клеток, так и на Т-лимфоцитах. Этот рецептор настроен на распознавание специфических лигандов — хемокинов CCL19 и CCL21.
Источниками этих притягивающих молекул (хемокинов) в лимфоузле служат клетки высокого эндотелия, а также стромальные клетки самой Т-зоны. Кроме того, хемокины выделяют локализованные здесь интердигитальные (дендритные) клетки. Двигаясь по градиенту концентрации этих веществ, Т-лимфоциты безошибочно находят путь в нужную зону.
Экстравазация: как Т-клетка покидает кровоток
Чтобы накопиться в региональном лимфоузле, Т-клетке необходимо выйти из кровеносного русла в ткань. Этот процесс называется экстравазацией и происходит через высокий эндотелий посткапиллярных венул.
Для успешного прохождения через эндотелиальный барьер Т-лимфоцит использует две основные молекулы на своей мембране:
- L-селектин (CD62L) — выполняет роль рецептора хоминга, обеспечивая первичное связывание.
- Рецептор CCR7 — реагирует на хемокин CCL21, который секретируется самими эндотелиальными клетками.
Сразу после завершения экстравазации Т-клетка продолжает свое движение непосредственно в Т-зону, ориентируясь на градиент хемокинов CCL19 и CCL21.
Улавливание клонов Т-лимфоцитов
В организме изначально существует дефицит антигенспецифических Т-клеток конкретного клона. Эта проблема решается за счет механизма рекрутирования (улавливания) в процессе непрерывной рециркуляции.
Оказавшись в Т-зоне, Т-лимфоциты вступают в тесный контакт с интердигитальными клетками, взаимодействуя с ними через молекулы адгезии и мембранные рецепторы. Благодаря постоянной циркуляции любая Т-клетка рано или поздно проходит через лимфоузел, содержащий принесенный антиген.
Если обнаруживается высокое сродство (аффинность) между Т-клеточным рецептором (TCR) и комплексом «МНС–пептид» на дендритной клетке, формируется зона устойчивого контакта — иммунный синапс. В результате практически все Т-лимфоциты нужного клона задерживаются в этом региональном узле. Из-за этого оттекающая (эфферентная) лимфа оказывается полностью обедненной Т-клетками данного специфического клона, хотя в притекающей (афферентной) лимфе они присутствуют.
Дальнейшая судьба Т-клеток и экспериментальные доказательства
Судьба лимфоцита напрямую зависит от результатов распознавания:
- Если специфичный антиген отсутствует: Т-клетка не задерживается в узле, выходит из него с эфферентной лимфой и начинает новый цикл рециркуляции.
- Если антиген распознан: поведение клетки кардинально меняется, и запускается каскад ее активации.
Значимость процесса улавливания доказана экспериментально. Если лабораторной мыши ввести антиген со стимулятором (адъювантом), а спустя несколько часов хирургическим путем удалить этот региональный лимфоузел, то животное полностью теряет способность формировать иммунный ответ на данный антиген. Причина кроется в том, что все специфические для этого антигена Т-клетки к тому моменту уже были «уловлены» и удалены из организма вместе с узлом.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие молекулы адгезии обеспечивают контакт между Т-лимфоцитом и дендритной клеткой в иммунном синапсе?
Контакт между Т-лимфоцитом и дендритной клеткой в иммунном синапсе обеспечивается основным и дополнительным комплексами молекул адгезии.
- $\beta_2$-интегрин LFA-1 (LFA-1) — располагается на Т-хелпере и связывается с рецептором ICAM-1 на дендритной клетке.
- Молекула CD2 (CD2) — находится на Т-хелпере и взаимодействует с молекулами CD58 / LFA-3 на дендритной клетке.
В процессе созревания синапса эти молекулы адгезии вытесняются на периферию зоны контакта, уступая центральную часть молекулам, отвечающим за специфическое распознавание антигена.
Какие сигналы необходимы для полноценной активации Т-лимфоцита после распознавания антигена?
Для полноценной активации Т-лимфоцита после распознавания антигена необходимо получение второго сигнала, обеспечивающего обязательную костимуляцию.
- Первый сигнал — распознавание антигенного пептида в составе молекулы MHC-I или MHC-II с помощью клеточного рецептора TCR.
- Второй сигнал — взаимодействие рецептора CD28 на поверхности Т-лимфоцита с костимулирующими молекулами CD80 или CD86 (B7) на антигенпрезентирующей клетке.
Комбинация этих двух сигналов приводит к полноценной активации Т-клетки, что запускает экспрессию новых молекул и секрецию цитокинов.
Чтобы запомнить ключевые молекулы миграции, используйте правило: рецептор CCR7 (СЕМЬ) помогает Т-клеткам и ДК собраться СЕМЬей в Т-зоне, реагируя на хемокины 19 и 21.
Вопросы с занятий и экзамена
Что происходит с Т-лимфоцитом, если он не находит свой антиген в лимфоузле?
В таком случае Т-лимфоцит не задерживается в ткани лимфатического узла надолго. Он покидает его вместе с эфферентной лимфой и вступает в следующий цикл рециркуляции по организму.
Зачем нужен иммунный синапс?
Иммунный синапс — это особая супрамолекулярная структура, которая формируется при распознавании антигена. Она необходима для решения проблемы дефицита молекул МНС со специфическими пептидами и обеспечения успешной презентации антигена.
Почему эфферентная лимфа обедняется определенными клонами Т-клеток?
При распознавании специфического антигена в узле Т-клетки нужного клона формируют иммунный синапс с дендритными клетками и прочно задерживаются в Т-зоне для активации. Поэтому они перестают выходить из узла с оттекающей (эфферентной) лимфой.
Что ещё разобрать по теме
- Процесс трансформации незрелой дендритной клетки в зрелую при миграции.
- Детальное строение и функции иммунного синапса.
- Изменение поведения и этапы активации Т-лимфоцита после распознавания антигена.
- Роль молекул адгезии при межклеточном взаимодействии в Т-зоне.
Разберите тему целиком в курсе «Иммунология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Миграция Т-лимфоцитов в лимфатический узел» 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.