Специфічний імунітет

Придбаний специфічний (адаптивний) імунітет реалізується лімфоцитами, і його також можна розділити на два компоненти (ланки); клітинний і гуморальний.

Розрізняють дві основні форми специфічної імунної відповіді: гуморальна та клітинна.

Гуморальна імунна відповідь здійснює продукцію специфічних антитіл у відповідь на дію чужорідного антигену. Основну роль в реалізації гуморальної відповіді грають В-лімфоцити, які під впливом антигенного стимулу диференціюються в антитілопродуценти. Проте В-лімфоцити, як правило, потребують допомоги Т-хелперів і антиген-презентуючих клітин.

При розвитку гуморальної відповіді В-лімфоцит може отримати мікробний пептид різними шляхами:

- Отримання розчинного антигену з навколишньої мікросфери. Пептид не вимагає додаткової обробки, оскільки це вже зроблено іншою клітиною. Відбувається селекція антигеном В-лімфоцита (В-лімфоцитів), що має передіснуючі γ-глобулінові рецептори на своїй поверхні, найбільш специфічні до даного антигену.

- Отримання розчинного антигену за допомогою γ-глобулінового рецептору, його подальший процесинг усередині В-лімфоциту і появлення на мембрані В-лімфоциту в комплексі з MHC II класу.

- Отримання антигену з поверхні макрофага. Селекція В-лімфоцитів по γ - рецепторах. Процесинг антигену у В-лімфоцитах і його представлення Т-лімфоцитам.

MHC II класу макрофага презентує антиген Т-хелперу (CD4). Під впливом IL-4, що продукується нейтрофілами, тучними клітинами, базофілами, еозинофілами, Т-хелпер трансформується в Т-хелпер 2 класу, що індукує гуморальний тип імунної відповіді. Найважливішими з інтерлейкінів, що продукуються цими лімфоцитами, є IL-4, 5, 6, 10, що різко стимулюють проліферацію вибраних в результаті селекції В-лімфоцитів. Синтезовані трансформованими В-лімфоцитами (плазмоцитами) антитіла специфічні до даного антигену. Гуморальний тип відповіді найбільш важливий відносно позаклітинно розташованих мікробів. Антитіла підсилюють їх поглинання і переварювання фагоцитами.

Особливості специфічного імунітету полягають в тому, що Т- і В-лімфоцитизабезпечені спеціальними інструментами – розпізнаючимиантиген-рецепторами, за допомогою яких здійснюється процес розпізнаванняантигена, диференціювання (відокремлювання) свого (self) від чужого (non-self). Потім, при необхідності, включаються механізми продукції антитіл – імуноглобулінів або Т-лімфоцитів-кілерів, що специфічні по відношенню доантигенів, що викликали їх утворення.

Особливою формою специфічної імунної відповіді на контакт імунної системи з чужорідним антигеном є формування імунологічної пам'яті, яка формується у міру стихання імунної реакції. Імунологічна пам'ять полягає в здатності організму відповідати на повторну зустріч з тим же антигеном так званою вторинною імунною відповіддю - швидшою і сильнішою.

Ця форма імунної відповіді пов'язана з накопиченням клону довгоживучих клітин пам'яті, здатних розпізнати антиген і відповісти прискорено і посилено на повторний контакт з ним.

Альтернативною формою специфічної імунної відповіді є формування імунологічної толерантності, тобто відсутністю відповіді на власні антигени організму (аутоантигени). Така толерантність отримується організмом в період внутрішньоутробного розвитку, коли функціонально незрілі лімфоцити, потенційно здатні розпізнавати власні антигени, в тимусі вступають в контакт з цими антигенами, що приводить до їх загибелі або інактивації (негативна селекція).

Клітинна (клітинно-опосередкована) імунна відповідь здійснюється шляхом накопичення в організмі клону Т-лімфоцитів, що несуть специфічні для даного антигену антиген-розпізнаючі рецептори і відповідають за клітинні реакції імунного запалення, гіперчутливості сповільненого типу, в яких окрім Т-лімфоцитів беруть участь макрофаги.

Особливості клітинної імунної відповіді полягають у наступному:

- Пусковою ланкою у формуванні клітинного типу імунної відповіді є продукція макрофагом, усередині якого йде процесинг антигена, інтерлейкіну IL-12.

- На мембрані зрілих Т-лімфоцитів є антиген-розпізнаючий рецептор з антигенною специфічністю, не залежною від того, чи зустрічався раніше організм з даним антигеном чи ні.

- Зустріч Т-лімфоциту з антигеном включає етап антигензалежного диференціювання Т-лімфоциту (на відміну від антигеннезалежного, який пройшов у тимусі).

- Розпізнавання специфічного антигену приводить до активації Т-лімфоциту і подальшої його проліферації, що закінчується появою в організмі великої кількості (клону) Т-лімфоцитів певної специфічності, здатної реалізовувати специфічну імунну відповідь.

Для розпізнавання крупної чужорідної (бактерійні та інші клітки, віруси) або аутологічної структури Т-лімфоцитам необхідний проміжний етап, на якому макрофаг або інша антигенпредставляюча клітина спеціальним чином "готує" чужорідний матеріал для розпізнавання. Цей процес підготовки носить назва процесингу (переварювання) і полягає у ферментативному розщеплюванні поглиненого макрофагом чужорідного матеріалу. Окремі блоки, що утворюються в результаті процесингу, або пептиди, є певної довжини амінокислотні залишки – епітопи чужорідного антигену. Ці пептиди і здатні розпізнавати Т-лімфоцити в той момент, коли вони потрапляють на мембрану макрофага у поєднанні з молекулами головного комплексу гістосумісності (MHC).

Субпопуляція Т-лімфоцитів, що несе на своїй поверхні кластер диференціювання CD8+, відноситься до Т-кілерів / супресорів. Така подвійна назва означає, що ця субпопуляція Т-лімфоцитів може диференціюватися або в Т-кілер (цитотоксичний Т-лімфоцит), або в Т-супресор і виконувати різні функції залежно від потреб організму.

CD8+ Т-кілер – основна ефекторна клітина клітинно-опосередкованого імунітету, яка здійснює лізис мішеней, забезпечує генетичну постійність внутрішнього середовища організму. CD8+ лімфоцити, виконують цитотоксичні функції, беруть участь в механізмах відторгнення аллотрансплантатів, реакціях аутоімунітету, руйнують вирусінфіковані і пухлинні клітки.

У периферичній крові і у вторинних лімфоїдних органах Т-кілер знаходиться в стані спокою, – так звана зріла клітка, що покоїться, CD8+. Для того, щоб відбулося її диференціювання в зрілий Т-кілер, здатний здійснювати кілінговий ефект, необхідно, щоб CD8+ Т-клітина розпізнала чужорідний антиген і створила клон специфічних Т-кілерів, здатних надати цитотоксичний ефект.

Для розпізнавання чужорідного антигена у CD8+ Т-клітині є Т-клітиний антигенрозпізнаючий рецептор в комплексі з СDЗ-структурою. CD8+Т- клітина (кілер) розпізнає не весь чужорідний антиген, а його блоки, так звані домінантні пептиди, які знаходяться на поверхні антигенпрезентуючої клітки у поєднанні з молекулами MHC I класу. За допомогою MHC I класу презентуються екзогенні пептиди, утворені з внутріклітинних паразитів, вірусів. CD8+Т- клітина (кілер) виконує цензорну функцію, що дозволяє імунній системі здійснювати контроль за постійністю внутрішнього середовища організму.

Таким чином, MHC Iкласу макрофага презентує пептид (антиген) Т-хелперу (CD4). Під впливом IL-12, що продукується цим же макрофагом, Th трансформується в Th1. Після розпізнавання чужорідного пептиду CD8+Т- клітина (кілер) повинна отримати додатковий сигнал від CD4+ клітки (хелпера), який дозволить їй ділитися, внаслідок чого з однієї клітки утворюється клон (група) клітин, що мають одну специфічність і реалізують клітинну імунну відповідь.

IFN-γ є найважливішим з цитокінів, що виділяються Th1. Він активує контакт Т-кілера CD8 з рецептором MHC I класу макрофага, на якому представлений той же антиген. Th1, що виділяє IL-2, стимулює проліферацію таких, вже антигенспецифічних Т-цитотоксичних лімфоцитів (Т-кілерів).

Головною функцією Т-кілерів в протиінфекційному захисті є знищення соматичних кліток організму, усередині яких знаходиться збудник, а на поверхні - комплекс MHC I класу - антиген збуднику. При прямому контакті з такою клітиною Т-кілер виділяє гранули, що містять білки - перфорин, гранзим. Перфорин вбудовується в мембрану соматичної клітки, утворює в ній канали «пори» і може діяти як мембраноатакуючий білок. Гранзим (серінові протеінази) індукує один з варіантів апоптозу і загибель соматичної клітини разом з мікробами, що знаходяться в ній.

CD4+ Т-лімфоцити-хелпери можуть розпізнати чужорідний пептид в тому випадку, якщо він знаходиться в поверхні антигенпрезентуючих клітин у поєднанні з MHC II класу. До таких клітин відносяться моноцити-макрофаги, В-лімфоцити і дендритні клітини. Ці клітини мають здатністю поглинати чужорідний матеріал, що потрапив в організм, переробляти (процесувати) його за допомогою ферментів, розрізаючи антиген на блоки–пептиди, а потім транспортувати їх з глибини клітини на поверхню у поєднанні з MHC II класу. Після цього CD4+ Т-лімфоцит-хелпер зможе розпізнати чужорідний, як правило екзогенний, пептид, що спричиняє активацію і проліферацію CD4+ клітин з подальшим їх диференціюванням на Т-хелпери 1-го або 2-го типу, що здійснюють регуляцію імунної відповіді.

Т-хелпери 1-го типу продукують ІНФ-γ, IL-2 і ФНП-α. Вказані цитокіни активують макрофаги, NK-клітини, дозрівання цитотоксичних Т-кілерів, забезпечуючи переважний розвиток клітинної імунної відповіді, зокрема, при внутрішньоклітинній і вірусній інфекції. Функція T-хелперів l-го типу переважає у хворих з розсіяним склерозом, інсулінзалежному цукровому діабеті, аутоімунному тиреоїдиті, хворобі Крону, гострому відторгненні алотрансплантату, звичному невиношуванні вагітності.

Т-хелпери 2-го типу продукують IL-4, 5, 10 і 13, які відповідають за розвиток гуморальної відповіді, зокрема, за продукцію IgE. Крім того, IL-10 має пригничуючий ефект по відношенню до T-хелперів 1-го типу. Функція T-хелперів 2-го типу переважає при нормально перебігаючій вагітності, трансплантаційній толерантності, а також при захворюваннях - ідіопатичному легеневому фіброзі, прогресуючому системному склерозі, у ВІЛ-інфікованих хворих з швидким прогресуванням захворювання і при алергічних захворюваннях.

У збереженні і підтримці антигенного гомеостазу організму беруть участь не тільки антигенспецифічні (власне імунологічні), але і антигеннеспецифічні чинники (неспецифічна реактивність) (табл. 2).