5.2. Адаптивный иммунитет и индивидуальный опыт.

Несмотря на совершенство врожденного иммунитета, некоторые патогенны все же способны противостоять ему и продолжать успешную инвазию. Для дальнейшей защиты «особого назначения» в эволюции позвоночных животных возникает новый уровень иммунной защиты, известный как адаптивный или приобретенный иммунитет. В наиболее развитом виде адаптивный иммунитет существует у птиц и млекопитающих. Как и любое новообразование в эволюции, адаптивная ИС на заменяет врожденную, но функционирует как дополнение, полностью основываясь на реакциях врожденного иммунитета и связанное с ним. Главными клеточными элементами адаптивного иммунитета являются лимфоциты – Т и В-клетки.

В отличие от своего предшественника, адаптивный иммунитет не наследуется, а формируется в течение жизни животного как результат приобретения уникального и индивидуального опыта организма. Здесь также распознавание происходит при участии специфических антигенных рецепторов, иммуноглобулина (Ig) для В-лимфоцитов и Т-клеточного рецептора (ТСR) для Т-лимфоцитов. Эти рецепторы имеют белковую природу, и как и все белки, считываются со своих генов. Однако в геноме новорожденного организма, также как и во всех соматических клетках нет генов для этих рецепторов! Они формируются путем генерации случайных комбинаций в ходе созревания каждого лимфоцита. Иначе говоря, каждый из миллиардов лимфоцитов имеет свою собственную, уникальную и случайную специфичность своего рецептора.

Таким образом, вся популяция лимфоцитов способна распознавать любую молекулярную структуру. Точно также, как наши глаза видят все объекты (сопоставимые с размером глаза) в видимом свете, также и лимфоцитарная система «зрит» всю материю, имеющую молекулярное строение.

В- и Т-клеточное распознавание принципиально различается. В-клетки, с помощью своих иммуноглобулиновых рецепторов (антител) способны непосредственно связывать антиген, и при прочих стимулирующих условиях реагировать адекватным способом. Т-клетки (за исключением одного из рудиментарных звеньев клеточного иммунитета) не способны напрямую связывать антиген. Вместо этого, они распознают процессированный антиген, презентируемый на поверхности аутологичных молекул других (антиген-презентирующих) клеток – так называемых белков главного комплекса гистосовместимости (MHC). МНС, так же как и Т-клеточный рецептор состоит из двух белковых молекул (димер), в бороздке между которыми располагается антиген. «Пустые» молекулы МНС не могут существовать, так как нестабильны без связанного антигена. Получается, что Т-клетки способны распознавать чужое исключительно в контексте своего! Кроме того, поскольку Т-клеточный рецептор неспособен выделить в этой фигуре отдельных частей – антигенной и МНС, то следует сказать, что Т-клетки могут распознать только «измененное свое».

В-лимфоциты, хотя и способны напрямую распознавать антиген через свой рецептор, для активации, как правило, нуждаются в дополнительно сигнале от Т-клетки, стимулированной тем же антигеном. Такое двойное распознавание увеличивает специфичность иммунного ответа и задействует оба клеточных звена лимфоцитов.

Сейчас можно вновь вернуться к понятию иммунологической толерантности. Для адаптивного иммунитета она развивается в процессе ранней дифференцировки Т- и В-лимфоцитов. Условия этого процесса таковы, что развивающиеся клетки (лимфобласты) оказываются очень чувствительны и уязвимы к излишней стимуляции. Если иммунорецептор (Ig или TCR) молодого лимфобласта связывается с каким-то лигандом, а это может быть только молекула self в отсутствии инфекции, то этот сигнал убивает клетку. Лимфоциты, пережившие в «детстве» такую жесткую селекцию, уже не распознают собственные антигены. Все аутореактивные клетки были уничтожены, но выжившие обладают практически неограниченным антиген распознающим репертуаром, за вычетом анти-селф специфичностей.

Созревшие лимфоциты, еще не контактировавшие с «настоящим» антигеном, как солдаты, еще не участвовавшие в реальных боях, называются наивными лимфоцитами. Это долгоживущие клетки, годами циркулирующие в крови и лимфе. При возникновении инфекции, наивные клетки рекрутируются в региональный лимфоузел, где проходят второй этап антиген-зависимой дифференцировки, после чего становятся «опытными солдатами», и реализуют свои эффекторные функции. Через несколько дней после этого иммунный ответ супрессируется, и активированные клетки гибнут, за исключением небольшой группы клеток, которые превращаются в очень долгоживущие клетки памяти. При повторном контакте с антигеном они могут значительно быстрее развивать иммунный ответ. Как ветераны израильской армии, отпущенные домой вместе с оружием, при начале военных действий готовы к бою без дополнительных приготовлений.

С возвратом, а точнее сказать, с опытом контактирования с разными патогенами, токсинами и прочими потенциально-опасными антигенами, ИС накапливает клетки памяти и все лучше осведомлена об опасностях этого мира. Иммунологический опыт накапливается всю жизнь и его ресурс практически не ограничен. ИС буквально научается распознавать все больше гештальтов, кроме того стандартного набора, который мы получили по наследству в составе врожденной иммунной системы. Более того, при повторных или продолжающихся инфекциях иммунный ответ вызревает (аттенуация), включает все больше антигеных эпитопов (паттернов антигена), таким образом, картина патогена все более полная; совершенствуется также и наиболее эффективный способ ответа на него.