Back to chapter

24.2:

Клеточный иммунитет

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Cell-mediated Immune Responses

Languages

Share

– [Инструктор] Клеточно-медиируемый иммунитет -это адаптивный клеточный ответ противраспространения инфекции. При обнаружении патогена, инфекционной частицы,например, бактерии, в теле,особые белые кровяные клетки, называемые макрофагами,активируются в качестве первой линии обороны. Благодаря процессу фагоцитоза, они поглощают и перевариваютвредные патогены, содержащие уникальные белки,известные, как антигены, на своей поверхности. Антигены затем фрагментируютсяв фаголизосоме и транспортируютсяна макрофаговую поверхность, поэтому их называютклетки-антигены или КА. Другие белки, основного класса тканевой совместимости,или молекулы ОКТС, внедряются во фрагменты антигеновдля представления на поверхности КА. Комплекс можно обнаружить по Т-лимфоцитам или Т-клеткам,типа, отличающегося от типа белых кровяных клеток,которые быстро размножаются благодаря митозу и создаютособые Т-клетки для борьбы с инфекцией. Основные клетки, Т-клетки помощники, секретируют химикатыдля стимулирования роста и дифференциациицитотоксичных Т-клеток, убивающих поврежденные клетки. Они также остаются в теле носителя, Т-клетках памяти,после уничтожения инфекции,на случай повторного появлениятакого же патогена. После локализации инфекции,подавляющие Т-клетки затормаживают работу иммунной системыдля предотвращения дальнейшей дистракции тканей носителя.

24.2:

Клеточный иммунитет

Обзор

Опосредованная клетками иммунная система – это первичный ответ хозяина на инвазивные бактерии и вирусы, вызывающие внутриклеточные инфекции. Это также важно для борьбы с раковыми клетками и их уничтожения. Кроме того, клеточно-опосредованная иммунная система играет роль в отторжении трансплантатов органов или трансплантата.

Врожденная иммунная система активирует адаптивную иммунную систему

Фагоцитарные клетки врожденной иммунной системы, такие как макрофаги или дендритные клетки, первыми распознают чужеродные частицы. Эти клетки поглощают инородные частицы и переваривают их. Небольшие молекулы чужеродной частицы, называемые антигенами, остаются нетронутыми и представлены на поверхности фагоцитарной клетки. Представлению способствуют белки главного комплекса гистосовместимости (MHC), который связывает антиген и выходит из клетки. Поэтому фагоцитарную клетку также называют антигенпрезентирующей клеткой (APC). Комплекс MHC-антиген активирует клетки адаптивной иммунной системы, которые в конечном итоге борются с источником чужеродных частиц.

Т-клетки выполняют множество функций в адаптивной иммунной системе

Т-клетки – это тип лимфоцитов, названный в честь места их созревания – вилочковой железы. В тимусе Т-клетки-предшественники дифференцируются на два основных типа: Т-клетки CD4 + и CD8 + . Эти типы клеток названы в честь поверхностного рецептора, который определяет функцию клетки. Все Т-клетки несут Т-клеточные рецепторы, но корецептор CD4 + или CD8 + придает специфичность. Т-клетка, экспрессирующая корецептор CD4 + , может взаимодействовать с комплексом MHC класса II на APC. Напротив, Т-клетка, несущая CD8 + , распознает комплекс антиген-MHC класса I на инфицированной или раковой клетке. После идентификации такой клетки клетка CD8 + дифференцируется в цитотоксический Т-лимфоцит (CTL), который в конечном итоге уничтожает инфицированную или раковую клетку.

Давайте вернемся к клеткам CD4 + . Прежде чем клетка CD4 + встретит соответствующий антиген, представленный APC, она называется “наивной”. Как только наивная CD4 + Т-клетка активируется, она может дифференцироваться в Т-клетку памяти или несколько вариантов вспомогательных Т-клеток. Т-хелперы типа 1 (Th1) продуцируют цитокининовый интерферон, который запускает переваривание патогенов в APC и стимулирует активность CTL и B-клеток. Клетки Th2 вырабатывают интерлейкины, которые в первую очередь способствуют активности В-клеток.

Адаптивная иммунная система запоминает встречи с патогенами

Т-клетки памяти – это вариант Т-клеток, которые остаются в организме еще долгое время после первой атаки, вызванной определенным антигеном. Некоторые Т-клетки памяти человека в основном находятся в костном мозге и обеспечивают длительный иммунитет против системных патогенов. Другие стратегически расположены на слизистых оболочках, лимфатической жидкости или кровотоке. Как только Т-клетка памяти встречает свой антиген, у нее возникает более быстрый и сильный иммунный ответ по сравнению с первой встречей. Каждая Т-клетка приводится в действие только одним специфическим антигеном. Точно так же Т-клетки памяти активируются только при повторной встрече с этим конкретным антигеном. Чем больше антигенов встречается у организма в течение своей жизни, тем больше становится его арсенал различных Т-клеток, которые борются с последовательными инфекциями. Этот эффект также используется при вакцинации, что означает контролируемое введение антигена, который запускает производство В- и Т-клеток. Если настоящий патоген с тем же антигеном попадает в организм, адаптивная иммунная система уже настроена вакцинацией на борьбу с этой инфекцией.

Адаптивная иммунная система может помешать успешной трансплантации трансплантата ткани

Кожа, печень и костные ткани, в частности, могут быть трансплантированы от здорового донора реципиенту, у которого соответствующая ткань поражена или разрушена. Такие ткани известны как ткани трансплантата. Успех такой медицинской процедуры часто зависит от совместимости ткани трансплантата и иммунной системы реципиента. Если хозяин и трансплантат несовместимы, повреждение ткани трансплантата может быть инициировано двумя путями. Прямой путь отторжения трансплантата включает APC в трансплантате, которые представляют антигены хелперам хозяина и клеткам CTL. При непрямом пути APC хозяина распознают трансплантат как чужеродный и представляют полученные из трансплантата антигены вспомогательным Т-клеткам. В обоих сценариях адаптивные иммунные клетки хозяина направлены против ткани трансплантата и способствуют его повреждению. Чтобы повысить эффективность трансплантации тканей или органов, части иммунной системы реципиента подавляются лекарствами.

Suggested Reading

Chaplin, David D. “Overview of the Immune Response.” The Journal of Allergy and Clinical Immunology 125, no. 2 Suppl 2 (February 2010): S3-23. [Source]