Активированные Th1 клетки выделяют следующие цитокины (рис. 2б):

–IFN-γ, который активирует макрофаги, что позволяет им убивать захваченные бактерии.

–TNF-β (LT, лимфотоксин) - у хронически инфицированных макрофагов уменьшается способность убивать интрацеллюлярные бактерии, а TNF-β (LT) может убить эти макрофаги. Освобожденные при этом бактерии захватываются и разрушаются свободными макрофагами. Таким образом, INF-γ и TNF-α - как синергисты удаляют интрацеллюлярные бактерии.

–IL-2 - индуцирует Т-клеточную пролиферацию, увеличивает число эффекторных клеток, потенцирует выделение других цитокинов.

–IL-3, GM-CSF - стимулируют продукцию новых макрофагов путем активации гемопоэтических стволовых клеток в костном мозге.

–MCF - (макрофаг-хемотаксис) - хемокин, вызывающий активацию эндотелия и индукцию прохождения макрофагов из сосудистого русла в зону инфекции (диапедез). Это сигнал макрофагам для миграции их в зону инфекции.

–MIF (фактор, ингибирующий миграцию макрофагов) - хемокин, вызывающий хемотаксис в зону инфекции, иными словами, благодаря MIF происходит аккумуляция макрофагов в зоне воспаления.

Таким образом, воспалительные Т-клетки (Th1) координируют ответ макрофагов, вызывая индукцию антибактериальных механизмов в макрофагах, известную как активация макрофагов. Макрофаги требуют 2 сигнала для активации:

–IFN-γ - это макрофаг-активирующий цитокин, продуцируемый зрелыми воспалительными Т- клетками (Th1).

–TNF-α мембран-связанная молекула, индуцируемая зрелыми эффекторными CD4 Т-клетками, когда они распознают специфический антиген на поверхности макрофага.

Активированные макрофаги подвергаются изменениям, которые значительно увеличивают их антибактериальную эффективность и усиливают иммунный ответ в ответ на интрацеллюлярные возбудители.

Экспрессия поверхностных молекул МНС класса 2 увеличивается в активированных макрофагах, которые так же экспрессируют TNF-α рецепторы и секретируют TNF-α. Этот аутокринный стимул действует синергично с INF-γ, секретируемых воспалительными CD4 Т-клетками (Th1) - что приводит к увеличению антибактеральной активности макрофагов. Частично это действие усиливается за счет продукции NO и радикалов кислорода.

Таким образом, активированные макрофаги благодаря IFN-γ, секретируемому зрелыми CD4 (Th1), играют главную роль в защите от патогенов, которые размножаются в везикулах макрофагов.

2.5.4. Гуморальный иммунный ответ

Многие бактерии, вызывающие заболевания у человека, размножаются в экстрацеллюлярной среде, кроме того, большинство интрацеллюлярных патогенгов могут распространяться от клетки к клетке через экстрацеллюлярные жидкости.

Гуморальный иммунный ответ опосредуется молекулами антител, которые секретируются плазматическими клетками, и ведет к разрушению экстрацеллюлярных микроорганизмов, а также предотвращает распространение интрацеллюлярных инфекций.

Имеются 3 пути реализации антителами защиты хозяина против инфекций:

1. Нейтрализация - когда антитела предупреждают прилипание патогенов к эпителию.

2.Опсонизация - когда антитела содействуют фагоцитозу бактерий. Комплексы антител с бактериями присоединяются к поверхности фагоцита за счет Fc-рецептора на поверхности фагоцита.

3.Активация комплемента.

В-лимфоциты являются предшественниками плазматических клеток.

В ранней фазе В-клеточного ответа важная роль принадлежит молекулам поверхностной мембраны Т-хелперов, относящимся к семейству TNF и известных как CD40-ligand, которые связываются с молекулами CD40 на поверхности В клеток. CD40 - это член семейства TNF-рецепторов, которые аналогичны TNF-рецептору на макрофагах и Fas-R на мишенях цитотоксических клеток. Активация T-клеток вызывает экспрессию на поверхности T-клеток молекул CD40-ligand, которые связываются с молекулой CD40 на B-клеточной поверхности. Связывание CD40-ligand с рецептором индуцирует поверхностную экспрессию B7.1 и B7.2, что вызывает активацию примитивных T-клеток.

Связывание CD40 с CD40-Ligand помогает переходу В-клеток в клеточный цикл и является первоначальным для В-клеточного ответа на тимус-зависимые антигены (рис. 3).

Рис. 3. Индукция гуморального иммунного ответа.

Цитокины, секретируемые Т-хелперами (IL-4, 5, 6), необходимы для активации В клеток.

Для успешного синтеза специфических антител необходим целый ряд межклеточных взаимодействий. Поверхностные иммуноглобулины на В-лимфоцитах служат в качестве рецепторов для антигена на В-лимфоцитах, а также играют важную роль в их активации, а именно:

•Подобно рецепторам к антигенам на Т-лимфоцитах, они связывают антиген, что является прямым сигналом для активации В-лимфоцитов.

•Они поставляют антиген внутрь клетки, где он разрушается и возвращается на поверхность В- клетки в виде пептидов, связанных с молекулами МНС класса II.

•Затем комплекс "пептиды + молекулы МНС класса II" распознается антиген-специфическими зрелыми Т-хелперами (Th2), что в свою очередь является триггерным фактором для

пролиферации В-лимфоцитов и дифференцировки их в плазматические антитело-секретирующие клетки.

Антигены, которые требуют Т-клеточной помощи для активации В-лимфоцитов, называются тимусзависимыми. У лиц, у которых тимус недоразвит, нет эффективного иммунного ответа к тимусзависимым антигенам.

Некоторые микробные агенты, части микробной клетки, такие как бактериальные полисахариды, могут напрямую активировать В-клетки в отсутствие Th2-клеток и обеспечивать низкий уровень антител, но быстро продуцируемых, против многих важных бактериальных патогенов. Такие антигены называют тимус-независимыми. Антитела, индуцированные благодаря только одним микробным антигенам, являются менее разнообразными и менее функционально универсальными, чем индуцированные с помощью Т-клеток.

Таким образом, антительный ответ инициируется, когда В-клетки связывают антиген и есть сигнал хелперных Т-клеток (Th2) или благодаря преимущественному действию некоторых микробных антигенов на B-лимфоциты.

Общее правило адаптивного иммунитета - это то, что нативные антиген-специфические лимфоциты не могут быть активированы только одним антигеном. Нативные Т-клетки требуют ко-

стимулирующего сигнала от профессиональных АРС. Нативные В-клетки требуют дополнительных сигналов, которые идут от зрелых хелперных Т-клеток (Th2) или, в некоторых случаях, напрямую - от микробных антигенов.

Второй сигнал требуется для активации В-клеток при внедрении как тимус-зависимых, так и для тимус-независимых антигенов.

Итак, первый сигнал - для активации В-лимфоцитов исходит от специфического рецептора антигена, это разпознавание специфического антигена.

Второй сигнал исходит: а) в случае тимус-зависимых антигенов исходит от хелперных Th2 клеток, которые распознают фрагменты антигена, связанные с молекулами МНС класса 2 на поверхности В- лимфоцитов; б) в случае тимус-независимых антигенов исходит от самих антигенов.

В-клетки становятся мишенями для зрелых хелперных Т-клеток, когда антигены связываются с поверхностными иммуноглобулинами на В-лимфоцитах, интернализируются и возвращаются на поверхность В-лимфоцитов как пептиды, связанные с молекулами МНС-класса II.

Чтобы нативный антиген-специфический В-лимфоцит и антиген-специфический хелперный Т- лимфоцит, встретились для инициации Т-клеточно-зависимого антительного ответа, необходимо, чтобы В-клетки мигрировали через лимфоидные ткани.

Известно, что В-клетки мигрируют через периферические лимфоидные органы во многом теми же путями, что и Т-клетки, причем число антиген-специфических В-клеток увеличивается в лимфоузлах, дренирующих место инфекции. Далее происходит цепь взаимосвязанных процессов

[89].

1.Инициальная фаза В-клеточной пролиферации имеет место в Т-клеточной зоне лимфоидных тканей, обычно около лимфоидных фолликулов. Рециркулирующие В-клетки входят в лимфоидные органы через высокие эндотелиальные венулы и мигрируют к первичному фолликулу.

2.Антиген-специфические В-клетки стимулируются к пролиферации благодаря активирующему действию Т-хелперов (Th2).

3.Первичное взаимодействие антиген-специфических В-клеток с соответствующими хелперными Т- клетками имеет место в маргинальной Т- и В- зонах лимфоидной ткани.

4.Активированные В-клетки (лимфобласты) затем мигрируют в первичные лимфоидные фолликулы,

где они быстро пролиферируют, формируя герминативные центры. Герминативные центры - это место соматических гипермутаций и селекции высокоаффинных В-клеток на сети фолликулярных дендритных клеток.

5.В лимфоидных фолликулах (первичных фолликулах) имеет место экспансия В-клеточных клонов. Эти фолликулы появляются спустя 5 дней после первичной иммунизации, что коррелирует со временем, необходимым для дифференцировки хелперных Т-клеток.

6.Пролиферирующие В-клетки формируют первичный фолликул и начинается секреция антител плазматическими клетками.

Плазматическая клетка - это терминальная стадия дифференцировки B-клеток (табл. 10). Плазматические клетки секретируют антитела с высокой скоростью. Они не могут долго взаимодействовать с T-хелперами, так как у них снижено содержание поверхностных иммуноглобулиновых рецепторов и молекул МНС класса II (табл. 11).

Таблица 10. Стадии дифференцировки B-клеток [89]

Поверхностные маркеры

Антиген-независимая

А. Костный мозг

Специальные регионы лимфоидных тканей обеспечивают микроокружение, где антигенспецифические В-клетки могут взаимодействовать со зрелыми Т-хелперами, специфичными для того же антигена.