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.