ш0.8
Дек. 1999г.
2«ИММУННЫЙ ОТВЕТ 0 (ИО). 2ИМММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ТОЛЕРАНТНОСТЬ 0.
ИО — реакция иммунной системы (ИС) навведение АГ.
4Иммунным ответом называютпреобразование лимфобластов в спе-
4циализированные кданному чужеродному анти-
4гену клетки.
АГ запускает
┌────────────┴─────────────┐
либо ИО либо толерантность
(от низкой до высокой (состояние ареактивности
чувствительности к АГ) к АГ)
2ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯТОЛЕРАНТНОСТЬ
(Частная толерантность =иммуносупрессия)
┌────────────┴─────────────┐
к собственным АГ к чужеродным АГ
(аутотолерантность)
Толерантность может развиватьсяпреимущественно с системе
- гуморальногоиммунитета, или
- клеточного.
5Например, 0при ряде инфекций и глистных инвазий развитие гу-
моральногоимунитета (особенно на ранних этапах инфекции) может
блокироватьформирование клеточного иммунитета и способствовать
более быстромупрогрессированию инфекции. /307/
4Достижение состояния толерантности- основная цель транс-
4плантологии,
4отмена толерантности — основаразвития аутоиммунитета.
1) 2Аутотолерантность
(толерантность к собственнымбелкам)
1. _Клонально-селекционнаятеория ..
Согласно концепции Бернета /1971/ в эмбриогенезе происходит
уничтожениеклонов клеток, способных реагировать на собственные
ткани. /307/
История
— 4Официальной датой открытия иммунологической толерантности
4считается1953г., когда Р.Биллингхэм, Л.Брэнт иП.Медавар (Na-
4ture,1953,V.172,P.603) описали длительное приживление аллот-
4рансплантатау мышей, которым в эмбриональномпериоде внутри-
4венновводили кроветворные клетки донорской линии. 0 4П.Медавар
4непосредственночерез стенку матки инъецировал в каждый зародыш
4беременной мыши взвеси клеток (селезенки и почки) от другой
4чистойлинии мышей. Если антигеном служиликлетки от мышей ли-
4нии В (черные), а воспринимали АГ эмбрионы мышей линии А (бе-
4лые), то в результате эмбрионы, подвергшиеся такой обработке,
4становились ареактивными (не вырабатывали АТ) в отношениикле-
4ток линииВ (черные). Когда родившиеся белые мышистали взрос-
4лыми, им сделали пересадку лоскутов черной кожи отмышей линии
4В. Этипересаженные лоскуты кожи прочно прижились, и у подопыт-
4ных мышей на фоне белой кожи ярко выступалиучастки черной ко-
4жи. Такое сосуществование генетически разныхклеток и тканей в
4одном организме называют 0химерой 4 (греч. — фантастическое су-
4щество сорганами разных животных). 0
4Если плод или невылупившийся птенец будут иметьконтакт с
4чужероднымиАГ-ми, — продукции АТ к последнимне будет. Мало
4того,такой организм и во взрослом состоянии не будет образовы-
4ватьпротив него антител и остается ареактивным. Такое состоя-
4ние«терпимости» организмов к чуждым АГ называется имммунологи-
4ческойтолерантностью (от лат. слова толерация- терпение). За
4этооткрытие М.Медавар был удостоен Нобелевской премии (1953). 0
— 4Одновременно аналогичный факт был получен чехословацким
4ученымМ.Гашеком, использовавшим технику эмбрионального параби-
4оза птиц.В 1953г. М.Гашек путем создания общего кровотока двух
4куриныхэмбрионов (соединением хорионаллантоисных оболочек) вы-
4вел цыплятс удивительными свойствами. При инъекцииим эритро-
4цитов другот друга они оставались ареактивными, т.е. не выра-
4батывалиантител против эритроцитов своего «напарника», отя
4способностьпродуцировать АТ против эритроцитов других кур сох-
4раняли./293/ 0
— 4Работы этих авторов основывались на более раннемоткрытии
— 2 -
4Оуэна/1945/, наблюдавшего стойкий эритроцитарный мозаицизм
4(сосуществование эритроцитов двух разных групп крови) у дизи-
4готныхтелят-двоен, имевших в эмбриональномпериоде общую пла-
4центу./344/82/ 0
Индукция толерантности у новорожденных, а вряде случаев и у
взрослых животныхк антигенам шигелл, лейшманий, микобактерий
снижаетсопротивляемость к последующему инфицированию соответс-
твующимвозбудителем и снижает или совсем снимает протективный
эффектвакцинации. /307/ — НЕЛЬЗЯ ВАКЦИНИРОВАТЬ СРАЗУ ПОСЛЕ
РОЖДЕНИЯ
Критика клонально-селекционнойтеории
для объяснения феноменааутотолерантности
— Способность многих белков индуцировать ИО при введении их
с адъювантом
— Ограниченность числа аутоиммунных нозологий (меньше30)
при широкой ихраспространенности (Бернет предполагал в случае
каждогоиндивидуального аутоиммунногорасстройства специфичес-
куюиндивидуальную мутацию в рецептер-кодирующих генах).
— Факты наличия Т-клеток, реактивных к «своим» В-лимфоцитам
или макрофагам, уздоровых индивидуумов.
5- Способность АГ, идентифицированных как мишени аутоиммуни-
5тета,стимулировать Т-лимфоциты здоровых людей. К подобным АГ
5относятосновной белок миелина, белки теплового шока, ацетилхо-
5линовыйрецептор, пероксидазу щитовидной железы. /7578/93/
5- У Т-лимфоцитов к Iа-белкам (тимуса)в отличие от остальных
5собственныхбелков организма возникает гиперреактивность, а не
5резистентность.(из доклада-1986г.)
2. Унифицированная _теория индукциитолерантности к «своему»
среди тимоцитов.
Т-клетки обучаются распознавать АГ HLA _в тимусе ..
1Процесс двойной селекции втимусе. 0
а) _Сильная связь . соспецифическими лигандами HLA АПК ведет к
активации клонотипических Тх через Т-клеточный рецептор
(ТСR) с программированием в _апоптоз . (физиологический апоп-
тоз в тимусе).
_Положительная селекция .:
Гибнут клетки неаффинные к аутологичным АГHLA /2858к/98/,
4высокоаффинные Т-клетки соспецифичностью к собственным АГ
4HLA пролиферируют и погибают либомутируют в низкоаффинные
4Т-клетки /7563/85/;
б) При _отсутствии . интенсивноймежклеточной _связи . (HLA АПК+Тх)
клетки избегают этапа _негативнойселекции . в тимусе и фор-
мируют зрелый Т-клеточный репертуар. Согласноданной моде-
ли взаимодействием зрелых Т-клеток со«своим» в перифери-
ческих тканях не будет интенсивным./7603/93/
_Отрицательная селекция .:
Гибнут клетки высокоаффинные к АГ HLA (негативная селек-
ция) /2858к/98/;
4высокоаффинные аутореактивныеТ-клетки приобретают толе-
4рантность к собственным АГ HLA, а низкоаффинные — нет.
4/7563/85/
Механизмы развития толерантности
1. Элиминация аутореактивных лимфоцитов в герминативных
центрах в раннемонтогенезе (полностью не происходит). Индукция
толерантностиу зрелых Т- и В-лимфоцитов (лимфоциты в«спяч-
ке").Ведущая роль принадлежит клональной делеции в тимусе.
52. Неспособность отвечать на свое
5- дополнительный сигнал, прекращающий дальнейший ответ
5(АГ-специфическиеТs).
3. Тs-зависимая активная супрессия — первоначально в пейеро-
вых бляшках (напериферии), затем в ЛУ и селезенке.
54. Отсутствие дополнительных сигналов (ИЛ или макрофагов в
5случаеТ-независимых АГ-ов).
5. Ген + интрон = АГ + пептид интрона+HLA---иммунотолерант-
ность.
5Тs
5Тs специфически угнетаютантителообразование; выявляются в
5Т-зависимых зонах периферических лимфоидных органовв тесном
5контакте сCD4+-хелперами. 0
5Тs индуцируются либо под воздействиемнизких, либо под воз-
— 3 -
5действиемвысоких концентраций концентраций АГ в отличие от 0 5Тх,
5индуцирующихсяоптимальными дозами, и в значительноболее ран-
5ние срокипосле воздействия АГ. Механизмспецифической Т-суп-
5рессии еще далек от окончательной расшифровки, но, вероятно,
5активностьHLA I-зависимых Т-супрессоров проявляется на уровне
5процессакооперации HLA II-зависимых Тх и В-лимфоцитов и связа-
5на сраспознаванием кетками этих типов различных эпитопов АГ.
5Действие на Тs на CD4+-хелперы илиВ-лимфоцитов опосредуется
5черезряд растворимых АГ-специфических и АГ-неспецифических
5Т-супрессорныхфакторов. /7076/
2) 2Толерантность к 0 2чужеродным АГ
┌──────────────────┴──────────────────┐
│ │
3Естественная Искусственная
11.Генетически 0 1обусловленаая 0 │ 13. Индуцированная (вторичная)
1(первичная) 0 │ ── 76 1 ИД
Например, нечувствительность │-введение иммунодепрессантов
организма собаки к туберкулез│ (имуран, 6-меркаптопурин,
ным палочкам. (?) │ глюкокортикоиды, циклоспорин,
12.Классическая 0 │ антибиотики,антилимфоцитар-
— В период эмбриогенеза │ ная сыворотка)
(опыт: инъекция чужеродных │-облучение
клеток эмбриону── 76 0 ИО не │ — введение больших доз АГ
развивается) │ — 0,5мкг мыши ── 76 0ИО
— _Пероральнаятолерантность .-?│ — 500 мкг── 76 0 ареактивность
— толерантность к АГ пищи │-недостаток ИЛ-2 и других
(матери в процессе бере-│ компонентов ИС.(Толерантность,
менности) │ вероятно, играет важную роль -
— Поливалентный АГ + В-лим- │ в развитии новообразований.)
фоциты (с мембранными Ig) │ — введение антиидиотипических АТ
── 76 0толерантность │
Введение в неонатальном периоде небольшихколичеств антииди-
отипическихантител на многие месяцы угнетает В-клетки, несущие
соответствующийидиотип: В-клетки и регулирующиесоответствую-
щие Т-супрессоры длительное время остаются в незрелом состоя-
нии.( 2В-клеточная толерантность 0) /7569/ Сходное состояние толе-
рантности наблюдается во взрослом организме по отношению к
внутреннимидиотопным АГ (=детерминантам антиидиотипических
АТ). 4Спомощью вакцинации внутренними идиотопными АГ можно выз-
4ватьстимуляцию синтеза АТ против внешних АГ. /7569/ — ПОВТОР 0
───────────────────────────────────────────────────────────────
2ЗАПУСК ИММУННОГООТВЕТА
Различают первичный ИО (на первое введениеАГ в организм),
вторичный ИО ((на последующиепоявления в организме).
Иммунный ответ базируется на способности клеток иммунной
системы отличать«свое» от «чужого» и представляет собой ряд
последовательныхэтапов: распознавание антигена, еготрансфор-
мацию(переработку) и элиминацию из организма. /7072/
3Организменный уровень
Взаимодействие ИКК и подключение АГ-специфического звена ИС
могутосуществляться только в ее специализированных органах.
Пути попадания АГ в лимфоидные органы.
1) АГ циркирует по организму и с током лимфыили крови попа-
дает в ЛУ илиселезенку. В том случае АГ связывается ипрезен-
тируетсямакрофагами и В-лимфоцитами. /2800к/
— _Корпускулярный АГ . (в составе клеток, фрагментовклеток,
агрегатов) поглощаются и _презентируются макрофагами .;
— _растворимый АГ ., вероятно, преимущественно презентируются
_В-лимфоцитами ., поскольку условием проникновения АГ в эти
клетки является его связывание с АГ-распознающим рецепто-
ром BCR. Это происходит в наружных слоях коры ЛУ, вокруг
фолликулов. В результате на поверхностиэтих клеток вскоре
появляются молекулы HLA II класса, многиеиз которых несут
пептидные фрагменты АГ. /2800к/
42) АГ попадает в ЛУ слимфоцитами (после контакта с АГ в
4кровеносном русле частьлимфоцитов оседает в лимфоидных
4органах), 0 — ?
3) Попадание АГ через дендритные клетки. В этом случае АГ
связываетсябелыми отростчатыми _эпидермоцитами (клетками Лан-
_герганса .), подвергается процессингу с образованиемкомплекса с
— 4 -
продуктами HLA IIкласса. Под действием ГМ-КСФ, альфа-ФНО и
других цитокинов, выделяемых активированнымикератиноцитами,
белые отростчатыеэпидермоциты поступают в эфферентную лимфу и
достигаютрегионарного ЛУ. В процессе перемещения они дифферен-
цируются черезстадию вуалевой клетки в зрелые дендритные (ин-
тердигитальные)клетки, экспрессирующие вспомогательные молеку-
лы CD80/86и, следовательно, способные эффективнопредставлять
антигенный пептидТ-хелперу. Клетки локализуютсяисключительно
в тимусзависимыхзонах (в ЛУ — в паракортикальной зоне). К это-
му временизавершается обработка (процессинг) АГ и его экспрес-
сия в составемолекулы HLA II класса. В такой форме пептид пре-
зентируетсяТ-хелперам. /2800к-с.317/
Через несколько минут после проникновения АГв ЛУ развивает-
ся процесс, обозначаемый как 3улавливаниелимфоцитов 0. Афферент-
ная лимфадоставляет в ЛУ клоны лимфоцитов разной специфичнос-
ти. Лимфоциты,способные распознать поступивший в ЛУ АГ, задер-
живаются, тогда как лимфоциты, принадлежащие другим клонам,
продолжают рециркуляцию.Продолжительность процесса улавливания
(рекрутирования)лимфоцитов — несколько часов. /2800к/99/
Основой процесса служат ранние проявления локального воспа-
ления (в ЛУ).Активированные макрофаги и клетки стромы выделяют
«коктейль»воспалительных цитокинов — ИЛ-1, ФНО-альфа, ИЛ-6,
КСФ, хемокины идр., что обусловливает развитие сосудистых и
клеточныхреакций, свойственных воспалению. Повышается интен-
сивностькровотока через ЛУ и рециркуляция через него лимфоци-
тов. /2800к/
Описано развитие неотвечаемости на АГ послеудаления регио-
нарного ЛУ черезнесколько часов после введения этого АГ: прак-
тически всеклетки, способные обеспечить специфический ИО, ока-
зались«сосредоточенными» к этому моменту в удаленном узле.
/2800к/
3Тканевой/органный уровень
3Клеточный уровень
_Для активации ИКК необходимо 2 сигнала:
— специфический (АГ, HLA II /комплекс АГ-Iа/,...) /для Тк
достаточен ИЛ-1/
— неспецифический (ИЛ-1,2, Pg E2 или др.)
По набору АГ-связывающих рецепторов Т- иВ-лимфоциты чрезвы-
чайнонеоднородны. Каждый лимфоцит еще до контакта с АГ несет
определенныйнабор рецепторов, специфичных для определенных
структурно-сходныхантигенов. Наличие большого числа групп -
клонов лимфоцитов- обеспечивает сособность организма отвечать
практически налюбые антигены. /7072/
3Субклеточный уровень
Начальную стадию ИО, в течение которогопроисходит обработка
антигенногоматериала, можно условно разделить на 4 этапа.
1) Эндоцитоз антигена (фагоцитоз, кэппинг,пиноцитоз).
2) Расщепление АГ (процессинг).
3) Экспрессия фрагментов антигена и Ia-подобного белка на
поверхностьклетки.
4) Представление (презентация) антигенаТ-клеткам. /2459к/
3Биохимический уровень
_1) Эндоцитоз АГАПК-ми
АГ взаимодействует с поверхностьювспомогательной клетки за
счет рецепторовIg, Fc, С3 или за счет неспецифическогосвязы-
вания с мембранойклетки. Образующиеся фагоцитарные и пиноци-
тарные пузырькипогружаются внутрь клетки и сливаются с лизосо-
мами. /2459к/
2АПК (АГ-презентирующиеклетки)
4[А-клетки (accessory — добавочные или adherens — прилипающие
4/заспособность активно прикрепляться к стеклу/).
4Для АПК характерно
4-прилипание к стеклу
4-резистентность к облучению
4-низкая плотность (выделяются вградиенте плотности)
— 5 -
4-специфическеи маркеры.
4MIKF — фактор, способствующийэкспрессии Ia-молекул.] 0
Критериями АПК является
1. способность синтезировать ИЛ-1
2. наличие АГ HLA II на поверхности.
АПК являются:
— 2макрофаги 0 перитонеальнойполости, селезенки, тимуса, кост-
ного мозга, альвеолярные макрофаги,
— 2эндотелиальные клетки 0(меньше 1% — стимуляция — 100% с
Iа-белком),
ЭК. Под влиянием антигенного воздействияна клетках со-
судистого эндотелия экспрессируются АГ HLAI класса; акти-
вированные Т-клетки и их продукты (ИФ и др.-?) вызывают
стабильную экспрессию АГ HLA IIкласса. Аналогичные изме-
нения происходят с клетками гладкоймускулатуры сосудов и
с фибробластами под действием ИФ. — Вследствие этих из-
менений активируется дополнительный притокк месту реакции
АГ-специфических Т-лимфоцитов. /5933/84р/
— 2клетки Лангерганса 0(составляют 4% эпителиальных клеток ко-
жи; если убрать Iа белки с клетокЛангерганса, то противо-
опухолевый иммунитет может подавляться),
— фолликулярные дендритные и ретикулярные 2дендритные клетки 0,
(ДК составляют 5-10% общего количества макрофагов; однако
в отличие от макрофагов у них при активации не синтезиру-
ются Pg и другие вещества и пр. ДК являются производными
клеток Лангерганса из кожи (миграция вЛУ). /7611/90/
РИСУНОК ДК
(Шипики АГ; к шипикам подходят окончанияаксона)
На клональном уровне выявленагетерогенность в способности
Тх отвечать на АГ, представляемыймакрофагами и ДК: от-
дельные клоны отвечают на АГ,представленный только ДК или
на макрофаги./7567/86/
— 2активированные 0 зрелые 2В-клетки 0(Ia-белок находится в комп-
лексе с сиаловыми кислотами) /пре-В-клеткии ПК не являют-
ся АПК/,
— купферовские клетки, интердигитирующиеклетки,
— часть эпителиальных клеток кишечника,
— Р-клетки
— астроциты /7575/85/, глиальные клетки(аналоги макрофагов).
Роль АПК заключается в переработке АГ, его транспорте во
вторичные лимфоидные органы и презентации — представлении АГ
лимфоцитам./7072/
в/в — селезенка
в/кож. — в ЛУ — ДК (дендритные клетки)
п/кож. --- -"-
_2) Расщепление АГ( 2процессинг 0)
Т-клетки не реагируют с нативным,непроцессированным АГ.
В фаголизосоме происходят переработка АГ,расщепление белков
на короткиепептиды или аминокислоты. Пептидные фрагменты взаи-
модействуютс Ia-белком, который образуется в той же клетке.
Комплекс Ia-белкаи АГ экспрессируется на поверхность, гдерас-
познается ИКК-ми(иммуно-компетенстными клетками). /2459к/
5Синтезированный de novo белокпоступает в цитоплазму, где
5происходитчастичный протеолиз и антигенныйпептид в составе
5«АТФ-связывающейкассеты» (которая защищает от полного протео-
5лиза)поступает в эндоплазматическую сеть (ЭПС), где комплекси-
5руется ссобираемым здесь HLA I, а затем через комплекс Гольджи
5переноситсяв плазматическую мембрану. Альтернативный комплекс
5(!?)вместо антигенного пептида содержит пептид сигнальной пос-
5ледовательности./93-10К1137-Им-ия/
Для АГ HLA процессинг не требуется (необходим только для
растворимыхАГ). /7549/85/ Имеются косвенные даные отом, что
вспомогательныеклетки способны представлять не толькораство-
римый, но икорпускулярный антиген. /2459к/95/
Экспрессию молекул HLA I и II класса, презентирующих анти-
ген, регулируюттри генетических локуса HLA-TAP, DM иLMP, оп-
ределяющиеих взаимодействие с антигенами. Первыми в систему
процессингаразличных экзогенных антигенов включаются молекулы
HLA-LMP 42 0и HLA-LMP 47 0, которыеэкспрессируются под влиянием гам-
ма-ИФ. Онизапускают протеолиз в протеосомах и регулируют при-
— 6 -
мер и специфичность пептидов для связывания с молекулами HLA.
Протеосомапредставляет собой ферментный комплекс из 24 белко-
выхсубъединиц. Две цепи молекул HLA IIкласса синтезируются в
эндоплазматическомретикулуме, временно соединяются стретьей,
инвариантнойIi(CD74) цепью, которая предотвращает связывание
их саутопептидами. /2584к/ Затем этоткомплекс переносится в
эндосомы,где связывается с соответствующимпептидом-антигеном
длиной 9-25аминокислот, вытесняющим инвариантную Iiцепь. Пу-
тем слиянияэндосомы с мембраной молекулы HLA-DR экспрессируют-
ся сантигеном-пептидом на поверхности клетки. Вытеснение пеп-
тидаинвариантной цепи и замену егоспецифическим пептидом-ан-
тигеномосуществляют особые белки локуса HLA-DM, катализирующие
этот процесс./2854к/99/
_Молекулы HLA I класса .постоянно синтезируются в ЭПР клетки и
стабилизируютсябелком _калнексином … Эндогенные и вирусные анти-
геныпредварительно расщепляются в протеосоме на пептиды разме-
ром 8-11аминокислотных остатков. При связываниис АГ-пептидом
калнексинотщепляется, а молекулы HLA переносятся с помощью
транспортныхбелков HLA-TAP (transporter of antigen processing)
на поверхность клетки, где этот комплекс представляется Т-суп-
рессорам/киллерам./2854к/
В связь с конкретным пептидом-антигеномвступают конкретные
аллельныеспецифичности молекул ГКГ, что и обеспечивает распоз-
навание антигена./2854к/99/
4Фрагмент АГ связывается с«карманом», объем которогодоста-
4точен длясвязывания 10-20-членного пептиды. Связывание пептида
4стабилизируетопределенную «рабочую» конформацию HLA I класса и
4в такомвиде комплекс транспортируется к поверхностной мембране
4клетки./11.53.228-91/
4HLA II постоянно рециркулирует между поверхностьюклеток,
4гдепроисходит связывание с пептидными факторами и цитоплазмен-
4нымиэндосомами, где происходит диссоциация комплекса HLAII-АГ.
4/10.53.143-91/Процессированный АГ, вероятно, заякоревается в
4мембранефосфатидилинозитолом. Не исключено, чтоАГ может реа-
4гировать ис другими структурами поверхностной мембраны клеток.
4/7621/86/
1Альтернативный путь метаболизмаАГ 0 ДК. Эффективен для перера-
ботки малыхколичеств АГ. В отличие от классического пути пере-
работки АГмакрофагами, в АПМ главная роль подоставке АГ спе-
цифическим 1В-клеткам 0 зародышевых центров ЛУ отводится фоллику-
лярным ДК (ФДК).Вторичная иммунизация п/кож. АГ (1-8 мкг) соп-
ровождаетсяпоявлением в синусах дренирующихЛУ АГ уже в форме
ИК, часть которыхзадерживается и перерабатывается макрофагами.
Однако вподкапсульном синусе ЛУ часть ИК задерживается нефаго-
цитирующимиклетками с дендритной морфологией. (Последние, воз-
можо, являютсяпредшественниками ФДК.) Они удерживают ИК на
своейповерхности или в складках мембраны иперемещаются к пе-
риферическойстор