Временные фазы развития адаптивного иммунитета
Адаптивный ответ не формируется мгновенно, его течение четко разделено на два последовательных этапа.
Индуктивная фаза занимает первые семь суток с момента проникновения возбудителя. В это время бремя защиты несут факторы врожденного иммунитета. Параллельно в лимфоидных органах происходит подготовка специфических механизмов: антиген доставляется и презентируется, определяется профиль будущей защиты (выбирается Th1-, Th2- или Th17-зависимый путь), формируются эффекторные клетки. Важно отметить, что именно на этом этапе закладывается иммунологическая память, которая будет существовать и после завершения активной борьбы.
Продуктивная (эффекторная) фаза наступает по мере готовности пула специфических лимфоцитов. Они перехватывают основную нагрузку по защите организма и реализуют ее через гуморальные или клеточные пути.
Связь врожденного и адаптивного иммунитета
Запуск специфических реакций абсолютно невозможен без предварительной работы клеток врожденной защиты. Главным связующим звеном выступают антигенпрезентирующие клетки, в первую очередь — дендритные клетки и макрофаги, дежурящие в барьерных тканях.
Цепочка передачи информации выглядит так:
- Захват и доставка: Клетки поглощают патогены и по лимфатическим сосудам мигрируют в ближайший региональный лимфоузел.
- Процессинг: Внутри гранул поглощенные белки расщепляются на короткие пептидные фрагменты.
- Презентация: Полученные фрагменты связываются с молекулами MHC-II (главного комплекса гистосовместимости II класса) и выносятся на клеточную мембрану.
- Встреча: В лимфоузле антигенпрезентирующие клетки взаимодействуют с Т-лимфоцитами. Встреча облегчается тем, что обе популяции клеток стягиваются в одну локацию — Т-зону. При этом дендритные клетки прибывают лимфогенным путем, а наивные Т-лимфоциты заходят из крови (гематогенным путем).
Правило двух сигналов и размножение клеток
Встреча с антигеном — это только начало. Чтобы Т-лимфоцит активировался, он должен получить два подтверждающих сигнала.
Первый сигнал обеспечивает Т-клеточный рецептор (TCR), который распознает комплекс «антиген + MHC». Ему помогают корецепторы: CD4 на Т-хелперах связывается с MHC-II, а CD8 на Т-киллерах — с MHC-I. Но этого условия недостаточно.
Второй сигнал — это костимуляция. Рецептор CD28 (базово присутствующий на Т-клетках) должен связаться с молекулами B7 (CD80 или CD86) на поверхности дендритной клетки. В норме молекул B7 на барьерных клетках почти нет. Они в изобилии появляются только после того, как врожденный иммунитет распознает PAMP (патоген-ассоциированные молекулярные паттерны). Это своеобразный предохранитель.
После получения обоих сигналов Т-клетка активирует гены интерлейкина-2 (IL-2) и рецепторов к нему. Начинается аутокринная стимуляция: выделяя IL-2, клетка заставляет саму себя активно делиться. Пролиферация критически важна, поскольку изначально количество клеток каждого клона ничтожно мало, и для надежной защиты их пул нужно многократно увеличить.
Выбор стратегии: клеточный или гуморальный ответ
Формат защиты зависит от того, где именно располагается обнаруженный возбудитель инфекции.
- Клеточный ответ запускается против внутриклеточных агентов и имеет два подтипа:
- Цитотоксический вариант: если патоген плавает прямо в цитозоле, в бой вступают цитотоксические Т-лимфоциты (CD8+). Их эффекторным механизмом является прямой цитолиз пораженной клетки.
- Воспалительный вариант: если патоген скрывается внутри фагосом или гранул, работают Т-хелперы 1 типа (CD4+Th1). Они активируют макрофаги, запуская воспаление и усиленный фагоцитоз.
- Гуморальный ответ работает против патогенов, находящихся во внеклеточном пространстве. Здесь солируют Т-хелперы 2 типа (CD4+Th2) и В-лимфоциты. Последние превращаются в плазмоциты и начинают массово вырабатывать антитела. Действие антител приводит к нейтрализации токсинов, опсонизации (облегчению поглощения) и лизису чужеродных агентов.
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие конкретно хемокины и рецепторы обеспечивают целенаправленную миграцию дендритных клеток и Т-лимфоцитов в Т-зону лимфоузла?
Целенаправленную миграцию дендритных клеток и Т-лимфоцитов в Т-зону лимфатического узла обеспечивают хемокины CCL19 и CCL21, взаимодействующие с рецептором CCR7.
- Рецептор (CCR7) — экспрессируется на поверхности зрелых дендритных клеток и рециркулирующих Т-лимфоцитов.
- Хемокины (CCL19 и CCL21) — секретируются клетками высокого эндотелия и стромальными клетками Т-зон.
После экстравазации Т-лимфоциты мигрируют непосредственно в Т-зоны по градиенту концентрации данных хемокинов.
Какие внутриклеточные факторы транскрипции активируются в Т-лимфоците после получения первого и второго сигналов?
После получения первого и второго сигналов в Т-лимфоците активируются три главных транскрипционных фактора: NF-κB, AP-1 и NFAT.
- Фактор (NF-κB) — формируется как итог внутриклеточных сигнальных каскадов.
- Фактор (AP-1) — является одним из ключевых транскрипционных факторов активации.
- Фактор (NFAT) — дефосфорилируется кальциневрином, что является обязательным условием для его миграции в ядро.
Активация данных факторов запускает экспрессию генов, необходимых для пролиферации и дифференцировки клеток.
Чтобы не путать корецепторы, используйте «правило восьмерки»: произведение номера CD на класс MHC всегда равно восьми. CD4 связывается с MHC-II (4 × 2 = 8), а CD8 связывается с MHC-I (8 × 1 = 8).
Вопросы с занятий и экзамена
Что происходит в индуктивной фазе иммунного ответа?
Индуктивная фаза длится первые 7 суток. В этот период доминируют факторы врожденного иммунитета, параллельно происходит доставка и презентация антигена, выбор пути ответа, а также формирование эффекторных клеток и клеток памяти.
Почему Т-лимфоциты не могут распознать свободный бактериальный токсин?
Специфичность Т-клеточного рецептора (TCR) такова, что он способен взаимодействовать с антигеном только в том случае, если этот пептид процессирован и встроен в молекулу главного комплекса гистосовместимости (MHC) на поверхности другой клетки.
Для чего нужна костимуляция при активации лимфоцитов?
Распознавание комплекса MHC-антиген является необходимым, но недостаточным условием. Для полноценной активации и запуска размножения Т-лимфоцит должен получить второй сигнал — связывание своего рецептора CD28 с молекулами B7 на антигенпрезентирующей клетке.
Что ещё разобрать по теме
- Структура и функции главного комплекса гистосовместимости (MHC-I и MHC-II)
- Молекулярные механизмы процессинга антигенов
- Особенности Th1-, Th2- и Th17-зависимых путей иммунного ответа
- Аутокринная регуляция пролиферации лимфоцитов через IL-2
- Распознавание PAMP факторами врожденного иммунитета
Разберите тему целиком в курсе «Иммунология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Стадии иммунного ответа» 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 «Введение в иммунологию»
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.