Иммунология Хаитов. В. Н. Ярыгин профессор, академик рамн, ректорРоссийского государственного медицинского университета академик рамн, председатель Уральского отделения ран. Хаитов P. M., Игнатьева га, Сидорович И. Г
 Скачать 6.93 Mb.
|
|
развитие субпопуляций и В конце х годов T.R.Mosmann и сформулировали представление о том, что среди выделенных из периферических лимфоидных тканей клеток можно идентифицировать два варианта Т-лимфоцитов, различающихся впер- вую очередь по набору продуцируемых ими цитокинов. Авторы назвали их Т-хелперами го иго типов и обозначили соответственно и Th2. Это представление получило название парадигмы Thl/Th2, а биологическое явление двух вариантов дифференцировки Т-лимфоцитов в процессе индукции иммунного ответа в периферических лимфоидных тканях дихотомией дифференцировки, или иммунным отклонением) в развитии Т4-лимфоцитов. За несколько лет в мире было проведено немало исследовательских работ (подавляющее большинство в культурах in из которых сложилась некая совокупная характеристика ТЫ и Th2 (табл. Таблица Сравнительная характеристика субпопуляций и иммунных Т-лимфоцитов Свойства Продуцируемые Эффекторные молекулы клеточной мембраны Клетки-партнеры («наемники») из лейкоцитов Патофизиологические проявления дисфунк- ционального превалирования Общие для 10 и 13; TGF-β Thl и Th2: GM-CSF FasL, CD40L 1. Макрофаги. NK 3. В-лимфоциты Иммунное воспаление по типу ГЗТ в тканях. В-лимфоциты 2. Эозинофилы. Через антитела фагоциты, базофилы, тучные клетки система комплемента Аллергические реакции немедленного типа Кратко сформулируем принятое (ноне в настоящее время представление о различии между и Th2. продуцируют IFN-y, который активирует макрофаги, а активированные макрофаги осуществляют иммунное воспаление по типу гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). В связи с этим в обзорной литературе можно встретить утверждение, что Thl — это провоспалительные Т-лим- фоциты. Th2 продуцируют IL-4, 5, 6 и 10, не вырабатывают. Соответственно они воздействуют нацию в и отвечают критериям для «истинных» На самом деле такая упрощенная картина если и соответствует фактам, то наблюдаемым в каком-то количестве экспериментов в культурах клеток in vitro. При экспериментировании на мышиных моделях и тем более при попытках интерпретировать развитие иммунных процессов in vivo у человека такое упрощенное представление часто противоречит фактам. In vivo взаимодействует множество в принципе исчерпывающе не описываемых от и до физиологических и патофизиологических факторов. Поэтому попытки разложить представления о патогенезе тех или иных вариантов развития иммунного воспаления in vivo на две полки — или наталкиваются на противоречия в экспериментах стем или иным конкретным протоколом. Например, известна хорошо разработанная модель экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита (ЕАЕ) у крыс, при котором показано участие в патогенезе иммунных к основному протеину миелину. Однако введение предотвращает развитие клиники ЕАЕ, а не наоборот, как можно было бы ожидать, исходя из того, что IFN-y продукт и стимулятор развития Более того, в эксперименте введение животным моноклональных антител к усиливает клинические проявления ЕАЕ. На другой модели известного как аутоиммунное заболевание инсулинзависимый диабету мышей линии NOD (Non-obese diabetic) также получены противоречивые наблюдения нокаут гена IFN-y не защищает от развития клинической картины диабета, хотя введение антител к IFN-y вызывает лечебный эффект. Тем не менее данные о различии свойству разных Т4-лимфоцитов рассматривать как исключительно артефакты пока нет оснований. Существование Thl и (по крайней мере в моделях in vitro) общепризнанно. Более того, во многих наблюдениях показана роль определенных факторов в де- терминировании иммунного отклонения в сторону Thl или Th2. Эти факторы следующие • качество и доза антигена экспрессия рецептора для на будущих Th2 этого рецептора практически нет, на будущих он эксп- рессирован, и является стимулятором ген, экспрессия которого индуцируется 1L-12 — При этом внутриклеточная активатор транскрипции — STAT4. У человека (не у мышей) STAT4 через рецептор от Это объясняет известные различия в физиологических и патофизиологических условиях индукции дифференцировки у человека и мышей известно, что экспрессия ряда мембранных молекула именно CD30, CCR3, CCR4 и CCR8, характерна для известно, что экспрессия на антигенпредставляющей клетке значительных количеств молекулы ICAM-I бирует развитие Относительно роли качества и дозы антигена есть примеры, когда замена в пептиде всего одного аминокислотного остатка приводит к изменению пути дифференцировки Т4-лим- фоцитов на противоположный. Кроме того, есть факты, показывающие, что если конкретная молекула МНС-П связывает конкретный пептид-антиген с высокой аффинностью, т.е. сильно, тона этот пептид-антиген в этом организме будет преобладать иммунный ответ Имеет значение и авидность связи распознающего антиген лимфоцита с антигеном на антигенпредставляющей клетке (АПК). Она зависит и от плотности (концентрации) антигена на поверхности АПК. Если источником антигена является внутриклеточная инфекция АПК, то концентрация антигена на данной клетке имеет предпосылки быть высокой. Это способствует иммунной девиации в сторону ТЫ. Опыт показывает, что такой сдвиг характерен именно для внутриклеточных инфекций. Если конкретная молекула МНС-Н связывает конкретный пептид-антиген с низкой аффинностью, те. слабо, и, кроме того, низка концентрация антигена на поверхности АПК, тона этот пептид-антиген в данном организме будет превалировать иммунный ответ Низкие концентрации антигенов на поверхности АПК бывают при внеклеточных инфекциях, а также при попадании в организм неинфекционных антигенов, например таких, которые вызывают аллергические реакции (аллергенов). В настоящее время полагают, что программирование дифференцировки ТЫ или Th2 происходит следующим образом. Если TCR ThO связывает антиген с низкими аффиннос- тью и плотностью на АПК — дендритной клетке и В-лим- 209 фоците, — тов таком подавляется экспрессия рецептора для IL-12 (следовательно, такой лимфоцит не будет воспринимать сигнал от IL-12) и, наоборот, экспрессируется молекула ОХ. На активированных через CD40 В-лимфоцитах и дендритных клетках эксп- рессируется мембранная молекула имодействие Т-лимфоцита с активированным В-лимфо- цитом и активированной дендритной клеткой через ОХ индуцирует экспрессию в этом Т-лимфоците интер- лейкина-4, и такой Т-лимфоцит становится Th2. Кроме того, взаимодействие индуцирует экспрессию на Т-лимфоците рецептора для хемокина который обеспечивает миграцию Th2 в зону В-клеточного фолликула (гер- минативного центра, где анатомически локализуются все дальнейшие взаимодействия между Т- и В-лимфоцитами. На активированных в отличие от ТЫ экспрес- сируется мембранная молекула CD30. Лиганд для CD30 (CD30L) конститутивно экспрессирован на В-лимфоцитах, эозинофилах, эпителии мозговой зоны тимуса и клетках предшественниках миелопоэза. Взаимодействие усиливает функционирование Th2, а затем индуцирует апоп- тоз этих лимфоцитов. Реакция лимфоцитов на антиген требует времени дней от момента проникновения антигена сквозь барьерные ткани. В случае первичного иммунного ответа в течение этого времени в очаге проникновения антигена развивается доим- мунное воспаление, в случае вторичного иммунного ответа иммунное воспаление с участием памяти. В любом случае какие-то клетки вырабатывают какие-то ци- токины в очаге воспаления. Так вот, определенные цитокины обеспечивают иммунное отклонение в сторону Th2 и определенные в сторону В сторону и 13, поддерживает функционирование и IL-4 и 13, кроме самих, продуцируют тучные клетки и особые субпопуля- ции Т-лимфоцитов — и (дважды негативные. В литературе можно встретить обозначение клеток как NK-T. Известно, что такие лимфоциты распознают бактериальные антигены в комплексе с молекулами Считают, что именно эти Т-лимфоциты являются ранними достаточным по силе источником, способствующим иммуногенезу Th2. Существуют линии мышей с генетическим выражающимся в отсутствии клеток — это линии NOD и SJL. Для мышей этих линий характерны наследственные аутоиммунные процессы с патогенезом. Про лимфоциты известно немного. Они имеют нос инвариантной -цепью (конкретно 14). Лимфоциты не взаимодействуют с молекулами МНС-П, но взаимодействуют с молекулой Молекула неполи- морфна, ноу человека есть 5 генов и соответственно 5 белков на тимоцитах, антиген- клетках и Известно, что молекула представляет миколевую кислоту (бактериальный липид) Т-лимфоцитам с рецептором Другие варианты молекул распознают вероятно, и NK-T- лимфоциты. Показано только, что лимфоциты активируются в ранние сроки после проникновения антигена в организм и продуцируют большие количества IL-4, отклоняющего в дальнейшем дифференцировку классических в сторону Дифференцировку ТЫ поддерживает IL-12 продуцируют макрофаги и нейтрофилы на стадии доиммунного воспаления рассматривают как кофактор, способствующий развитию (возможно, за счет стимуляции макрофагов, которые в свою очередь продуцируют больше IL-12). IFN-y на ранних стадиях развития защитных реакций организма продуцируют клетки. Затем накопившиеся до значимого количества ТЫ поддерживают себя в режиме через. Дифференцировку и активность ТЫ ингибирует цито- кин, синтезируемый Th2, — IL-10 (возможно, непрямо, а через ингибицию активности макрофагов и соответственно из- за недостатка Функциональные нагрузки ТЫ — это поддержка гуморального иммунитета, а также эффекторных функций эозинофилов (эозинофильное иммунное воспаление. в первую очередь взаимодействуют с В-лимфоцитами. определяют возможность пролиферации антигенспецифичных клонов В-лимфоцитов дифференцировки В-лимфоци- та, связавшего через BCR свой антиген, в антителопродуцент (CD40L; IL-6); переключение синтеза класса иммуноглобулинов с исходного Μ G2 Соответственно через антитела перечисленных изо- типов дают возможность реализоваться всем антителоза- висимым эффекторным реакциям, описанным выше (нейтрализация токсинов и снижение инфекционности микроорганизмов, комплементзависимый клиренс от комплексов анти- антителозависимая клеточная цитотоксичность ΝΚ и эозинофилов, реакции, опосредованные медиаторами базофилов и тучных клеток. Кроме того, IL-5, продуцируемый Th2, непосредственно стимулирует дифференцировку эозинофилов и активирует их. Кстати, в некоторых случаях отторжение чужеродного трансплантата (классический пример клеточного иммунитета) осуществляется в первую очередь именно эозинофилами, активированными Функциональные нагрузки ТЫ — это преимущественно поддержка антителонезависимого иммунного воспаления. Их главный клеточный партнер-исполнитель макрофаги тоже взаимодействуют с В-лимфоцитами, нов меньшем объеме. IL-2, вырабатываемый является ми- тогеном для всех лимфоцитов, в том числе и для В-клеток. в В-лимфоците с исходного на которые являются эффективными опсонинами, те. комплексы антигенов с этими антителами эффективно фагоцитируют нейтрофилы и макрофаги (так как экспрессируют соответствующие Деление Т-хелперов на «истиные» и «провоспалителъ- ные» и отнесение к первым Th2, а ко вторым Thl в общем виде неправомерно. В каждом конкретном иммунном ответе in vivo развиваются свой конкретный «расклад сил» и свои соотношения гуморальных и «клеточных» процессов. 7.6. Супрессия иммунного ответа Супрессия иммунного ответа в норме развивается как процесс по мере элиминации причинного антигена из организма. Конкретные механизмы супрессии включают несколько компонентов Элиминация антигена означает устранение исходного причинного фактора активации лимфоцитов через и BCR: новые неиммунные лимфоциты становится нечем активировать Терминально дифференцированные лимфоциты имеют ограниченное время жизни и погибают по механизму апоптоза, отработав свою программу. Плазматические клетки из В-лимфоцитов живут от 3 дней до нескольких недель и не больше ЦТЛ и Thl/Th2, будучи вполне дифференцированными и отработав свою эффек- торную программу, погибают тоже по механизму апоп- тоза. В продвинуто дифференцированных лимфоцитах снижается экспрессия антиапоптозных генов, щих лимфоцит от апоптоза на время ив высокой концентрации экспрессируются рецепторы, связанные внутри клетки с генами смерти, тес биохимической машиной апоптоза, а именно молекула Fas (CD95), рецепторы для глюкокортикоидных гормонов, рецепторы для Следовательно, ные гормоны ив определенное время от начала развития иммунного ответа становятся факторами физиологической Одновременно активированные лимфоциты неантиген- специфичных клонов быстро погибают по механизму апоптоза. Это феномен AICD — феномен индуцированной активацией клеточной смерти. Известно несколько конкретных механизмов торможения активности лимфоцитов через определенное время от начала иммунного ответа по принципу обратной связи. Например, активированные и додифференцированные начинают продуцировать в больших количествах цитокин TGF-β 1, который является сильным ингибитором пролиферации Т- и В-лимфоцитов, а также подавляет активность макрофагов. Соответственно на активно пролиферирующих лимфоцитах и активированных макрофагах экспрессировано достаточное количество рецепторов для TGF-β. На этой стадии своего развития Т-лимфоциты (в некоторых публикациях их обозначают выполняют функциональную роль супрессоров. IL-4 и IL-13, продуцируемые тучными клетками Т-лимфоцитами, а также дифференцированными Тп2, ингибируют дифференцировку ТЫ из — продукт дифференцированных — ингибирует дифференцировку Тп2 из ThO. класса достигнув определенных концентраций в жидких средах организма, через специальный ингибирующий рецептор на дифференцированных В-лимфоцитах, синтез и его прогрессию в реализации ингибирующего эффекта необходимо, чтобы произошла коагрегация рецептора FcyRIIB с BCR, которую могут осуществить либо антиген, либо антиидиотипические антитела (последнее более реально на поздних этапах иммунного ответа. В клинической практике это явление используют для профилактики резус-конфликта: если резусотрица- тельной женщине ввести до того, как эритроциты плода успеют то иммунный ответ материна резус-антиген будет по- давлен. На В-лимфоцитах есть еще один ингибирующий рецептор Это димерная молекула с (мол. масса 130 000) и (мол. масса 120 000), эксп- рессирующаяся только на зрелых В-лимфоцитах. В эксперименте ингибирующий сигнал с этого рецептора получают гомотопной агрегацией его антителами анти- CD22. Естественный лиганд неизвестен. На Т-лимфоцитах ингибирующими рецепторами являются (лиганды В и Вина некоторых ЦТЛ — receptors) лиганды молекулы MHC-I). На некоторых Т-лимфоци- тах выявляют несущий, как известно, в ци- участке последовательности (ин- гибиторные). В нужное время созревают ив определенных местах в организме функционируют особые Т-лимфоциты-килле- ры с признаками NK, на которых экспрессировано много лиганда. Связывая рецептор Fas на активированных Т-лимфоцитах, эти «аутокиллеры» индуцируют апоптоз активированных Т-лимфоцитов. Таких аутокил- леров много в печени. Вероятно, их природная роль ликвидировать приносимые кровью воротной вены лимфоциты, активированные в тканях кишки пищевыми антигенами. При экспериментальном анастомозе между v.porta и v.cava inferior у животного невозможно индуцировать так называемую оральную толерантность которая в норме — закономерное явление. У пациентов с портокавальным шунтом в ((которых в норме бактериям- симбионтам. Печень вообще в определенном отношении сорный орган. В печени локализована большая часть всех организма, причем преобладает одна из двух больших субпо- пуляций NK, а именно 16", тогда как в крови и красной пульпе селезенки преобладают NK с фенотипом На NK печени экспрессировано много Fas- лиганда. На клетках эндотелия синусоидов печени экспресси- ровано много особого лектина, называемого который, возможно, также является индуктором апоптоза активированных лимфоцитов. Иммуносупрессорные эффекты, производимые Т-лимфоци- тами-киллерами и проявляющиеся в определенных экспериментальных системах, вначале х годов послужили предпосылкой для введения понятия «Т-супрессоры» для обозначения отдельной функционально обособленной субпопуля- ции Т-лимфоцитов. Их паспортной характеристикой считали мембранную молекулу Как таковое это в настоящее время претерпело изменения Т-лимфоциты по функции относят к ЦТЛ. Но свойства любого лимфоцита не статичное понятие любой лимфоцит непрерывно развивается в соответствии с окружающими условиями. Так вот, по крайней мере два типа лимфоцитов в условиях внешней стимуляции системы начинают в какой-то момент времени в больших количествах продуцировать цитокины, ингибирующие пролиферацию или функциональную активность других клеток, участвующих в иммунном ответе. В таком состоянии их можно называть Т-супрессорами. Один тип таких лимфоцитов продуцирующий много 1. Иногда их называют ТпЗ. Второй тип «супрессоров», которые иногда называют Т-регуляторами го типа Т-лимфоциты (вероятно, субпопуляция развивающиеся в присутствии отличаются тем, что продуцируют большие ко Последний значительно снижает активность макрофагов, в том числе продукцию макрофагами следовательно, развивается могут убивать В-лимфоциты, ные на тот же антиген через взаимодействие FasL — Fas (и тогда такие Thl можно назвать Т-супрессорами). Кроме того, можно считать профессиональными сорами» местные органные субпопуляции NK и подобных Т-лимфоцитов в печении децидуальной оболочке плода в беременной матке. Супрессия активности лейкоцитов — исполнителей деструктивной фазы иммунного ответа достигается теми же двумя путями, что ив случае лимфоцитов апоптозом по мере «изношенности» и ингибицией активности с определенных рецепторов определенными лигандами. Самые короткоживущие лейкоциты — это нейтрофилы. Они погибают апоптозом через 4—12 ч после выхода из костного мозга в циркуляцию. В очагах воспаления в тканях нейтрофилы погибают еще быстрее. Другие лейкоциты живут дольше, особенно тканевые макрофаги. Поэтому есть биологические механизмы ции активности, по крайней мере макрофагов и тучных клеток. Но после активной деструктивной работы погибают и они, а их места занимают свежие одноименные клетки, пришедшие из костного мозга через кровь в случае макрофагов это моноциты, в случае тучных клеток — предшественники тучных клеток. Эозинофилы и базофилы развиваются из общей клетки-предшественницы. В норме в крови их мало: эозинофилов около 3 % от общего числа лейкоцитов крови (т.е. около 200 в 1 мкл с разбросом от 0 до 500), базофилов еще меньше — 0,5 % (те. около 40 в 1 мкл с разбросом от до 150). Лейкопоэз этих клеток в костном мозге индуцируют цитокины активированных Т-лимфоцитов, а также эозинофилов и тучных клеток в соответствии с текущими запросами организма. Факторы пролиферации клеток — предшественников эозинофилов и базофилов — IL-3 и GM-CSF. Специфическим фактором дифференцировки клеток-предшественников в сторону эозинофилов является IL-5. Дифференцировка кле- ток-предшественников в сторону базофилов поддерживается, вероятно, цитокином TGF-β в присутствии IL-3. После активации эозинофилов и базофилов адекватными для них стимулами наступает их дегрануляция, при которой их специальные биологически активные вещества выбрасываются из клетки в окружающую среду, асами лейкоциты погибают. Известны следующие факторы и механизмы активности лейкоцитов) IL-10, продуцируемый дифференцированными ингибирует активность макрофагов) IL-4/STAT6 индуцирует в макрофагах биосинтез антагониста рецептора для IL-1. 3) На тучных клетках выявлено по крайней мере 3 ингибирующих рецептора. Один gp49Bl, лиганд неизвестен (возможно молекулы. Второй — уже известный по В-лимфоцитам лигандом для которого являются иммунные комплексы антигена с Третий — MAFA (mast function antigen). Лиганд для MAFA неизвестен, но известно, что этот рецептор конститутивно ассоциирован в мембране клетки с — высокоаффинным рецептором для Вообще в настоящее время описано не менее 15 мембранных молекул, которые выполняют функциональную роль негативных корецепторов. Их объединили в семейство молекул — signal-regulatory proteins. По структуре их относят к суперсемейству иммуноглобулинов. У всех этих молекул в цитоплазматическом участке содержится 4 модуля ITIM (напомним, что это immunoreceptor tyrosine-based inhibitory Эти негативные корецепторы сопутствуют всем рецепторам для факторов роста, а также обнаружены при рецепторах для гормонов (например, инсулина, взаимодействующих внутри клетки с тирозинкиназами. 7.7. Иммунологическая толерантность Феномен иммунологической толерантности был открыт в е годы П.Медаваром. В эксперименте он ввел новорожденным мышам клетки аллогенного костного мозга. Если наступало приживление трансплантата, а оно наступало в большинстве случаев, то мыши-реципиенты становились полностью толерантными к трансплантату кожи (те. не отторгали его) от мышей — доноров костного мозга. Это соответствовало гипотезе Ф.Бернета о том, что в процессе дифференцировки Т-лимфоцитов элиминируются аутореактивные клоны. В 1960 г. оба исследователя получили Нобелевскую премию. Толерантность, наблюдаемая П.Медаваром, существовала, пока донорский костный мозг персистировал в организме реципиента. Если со временем он отторгался, то исчезала и толерантность к одноименным кожным трансплантатам. Молекулярные механизмы толерантности оставались загадкой все прошедшее с тех пор время, по сути и до сих пор Как мы сейчас понимаем, явление иммунологической толерантности представляет собой отсутствие активации лимфоцитов (и соответственно продукции ими эффек- торных молекул) при наличии в доступном им пространстве специфического антигена. Значительную часть фактического материала поэтому вопросу мы уже разбирали в разделах, посвященных дифференцировке и активации лимфоцитов. Теперь же мы систематизируем понятия, которые, как показывает опыт, воспринимаются не всегда легко. Хотя бы потому, что есть по крайней мере два уровня, применительно к которым используют один и тот же термин иммунологическая толерантность. Один уровень организменный, второй клеточный (наше определение вначале раздела относится к клеточному уровню. Под иммунологической толерантностью организма в литературе часто понимают отсутствие иммунного ответа организма на оп- ределенный(ые) антигены. Нов таких случаях, чтобы не путать одно с другим, требуется весьма много оговорок и пояснений. Например, отсутствие иммунного ответа на антигены малярийного плазмодия у людей, не имеющих в своем геноме определенного аллеля определенного гена МНС (а именно, имеет следствием отсутствие иммунного ответа на малярийный плазмодий. Но это не иммунологическая толерантность, потому что лимфоцитам таких людей даже и не предоставляется возможность попробовать распознать антигены малярийного плазмодия, поскольку не образуются комплексы факт распознавания антигена вообще отсутствует. Хотя специфичность отсутствия иммунного ответа по антигену в данном случае есть, но за пределами иммунной системы Поэтому об иммунологической толерантности говорить нелогично. По нашему мнению, иммунологическую толерантность правильнее определять на уровне состояния лимфоцита от которого перейти на уровень организма уже проще. В природе толерантность лимфоцитов (как отсутствие ответа на доступный антиген) нужна только по отношению к веществам, те. антигенам собственных тканей организма. Как описано в других разделах, отсутствие ответа лимфоцита на антиген достигается одним из двух механизмов делецией клона — апоптозом лимфоцитов, связавших антиген TCR/BCR; • анергией клона — отсутствием активации лимфоцитов, связавших антиген TCR/BCR. Анергия в свою очередь, вероятно, имеет несколько разных механизмов реализации клона представляют себе следующим образом. TCR/ BCR связал антиген, но от этого связывания в клетку пошел сигнал на апоптоз, а не на индукцию продуктивного синтеза эффекторных молекул. В результате антигеншецифич- ный лимфоцит погиб. Это и называют термином клона. По такому механизму элиминируются аутореактивные В-лимфоциты на недозрелых стадиях лимфопоэза, поскольку на этих стадиях они наверняка не получают всех необходимых костимулирующих сигналов. По такому же механизму элиминируются некоторые аутореактивные клоны тимоцитов (что называют негативной селекцией. Делецию аутореактив- ных клонов на стадии лимфопоэза принято называть установлением центральной толерантности. Но вспомним Т-лимфопоэз в тимусе и позитивную селекцию. В настоящее время наиболее авторитетные теоретики и экспериментаторы в иммунологии склоняются к представлению, что вовремя Т-лимфопоэза как раз осуществляется строгий отбор на выживание только тех лимфоцитов, рецепторы которых правильно связывают комплексы своих молекул МНС со своими пептидами. И более того, в течение всей жизни в периферических тканях тем же распознаванием того же своего поддерживаются жизнеспособность и необходимая экспансия клонов Т-лимфоцитов. Опыты с трансгенными и мышами показывают, что если прошедшие позитивную селекцию в тимусе зрелые Т-лимфоциты перенести в периферические ткани организма, лишенного тех МНС», на которых Т-лимфоциты прошли селекцию, то Т-лим- фоциты в такой периферии, по остальным признакам вполне сингенной, долго не живут и быстро погибают. Таким образом, не всякая пролиферация лимфоцита обязательно сопряжена с активацией в нем синтезов эффектор- ных молекул. Долгосрочное выживание лимфоцитов в периферических тканях обеспечивается тихой базальной пролиферацией без продуктивной активации. Продуктивная же активация лимфоцита развивается если, кроме комплексов «свои пептиды — МНС», он связал может быть не более 1 от общего количества лигандов для TCR (остальные 99 % свои) комплексы чужих пептидов со своими МНС». Как мы уже разбирали, факта связывания TCR/BCR с антигеном вообще недостаточно для продуктивной активации лимфоцита. Для продуктивной активации необходима муляция от молекул. Костимулирующие же молекулы экспрессируются, во-первых, не на всех клетках, а только на профессиональных антигенпредставляющих, а во- вторых, и на профессиональных антигенпредставляющих клетках сверхпороговый уровень экспрессии костимулирующих молекул достигается только в условиях их внешней стимуляции Наиболее очевидным фактором такой внешней стимуляции антигенпредставляющих клеток является доиммунное воспаление покровных тканей, поврежденных внедрившимся внешним патогеном (в естественных условиях — инфекционным). Таким образом, если организм чист изнутри ни травма, ни инфекция не иницируют доиммунного воспаления, то иммунологическая толерантность лимфоцитов к своим тканям единственно возможное состояние лимфоцитов. Есть еще одно явление, от которого следует дифференцировать иммунологическую толерантность или ее отсутствие. Это иммуносупрессия как супрессия уже состоявшегося иммунного ответа (см. соответствующий раздел. При толерантности продуктивная активация антигенспецифичного клона лимфоцитов и не начинается При супрессии продуктивная активация клона начинается, реализуется, затем подавляется Механизмы супрессии по названию те же, что и механизмы толерантности делеция клона апоптозом или ингибиция внутриклеточного метаболизма сигналами с тормозных рецепторов (имеющих ITIM), но происходят эти два процесса (толерантность и супрессия) совсем на разных этапах лимфопо- эза и иммуногенеза лимфоцитов, следовательно, по крайней мере они нетождественны. Это трудно запомнить, но нужно иметь ввиду при попытках трактования патогенеза аутоиммунных заболеваний и заболеваний, которые называют аутоиммунными, хотя они таковыми не являются, а лишь содержат в своем патогенезе компонент хронического иммунного воспаления, протекающего с альтерацией тканей. В главе посвященной аутоиммунным болезням, мы рассмотрим возможные причины инициации лимфоцитами иммунного воспаления, направленного на разрушение антигенов собственных тканей. Отторжение трансплантата Трансплантацией называют пересадку тканей или органов, хирургически изъятых из одного организма (донора, во внутреннюю среду другого организма (реципиента. Если трансплантацию делают между организмами одного вида, то ее называют аллотрансплантацией, а антигены тканей — аллоан- реакцию иммунной системы — соответственно ответом на аллоантигены. Трансплантации тканей — ятрогенное действие, не имеющее естественных аналогов в природе. Тем не менее в медицинских целях трансплантацию производят не так уж редко. Например, в США в 1992 г. было сделано почти 10 000 пересадок почек (80 % не отторглись в течение 5 лет, 3000 пересадок печени (40 % не отторглись в течение 5 лет, 2000 пересадок сердца (70 % не отторглись в течение 5 лет, пересадок легкого (30 % не отторглись в течение 5 лет, много но неучтенных) пересадок костного мозга (из тех, что учтены не отторглись в течение 5 лет. Но эти цифры не следует воспринимать как большой успех в победе над природой. Трансплантации производят по витальным показаниям, когда другого способа продлить жизнь человеку нет. Чуть ниже, когда мы поясним то, что известно о механизмах отторжения, станет понятным признание трансплантологов и иммунологов в том, что приживление трансплантированных органов в большей степени зависит от эффективности медикаментозной иммунодепрессии (со всеми побочными эффек- тами). Отторжение трансплантата с клинической точки зрения бывает) сверхострое — на операционном столе) острое — в течение первых месяцев после пересадки) отсроченное — через несколько лет после пересадки. Сверхострое отторжение происходит вовремя или вскоре после операции. При этом развивается окклюзия кровеносных сосудов, связывающих трансплантат с телом. Это случается, если организм реципиента уже был иммунизирован антигенами донора или антигенами, перекрестно реагирующими с антигенами донора, и у реципиента в крови есть достаточное количество антител к тканевым антигенам стенок сосудов или клеток крови донора. Эти антитела немедленно садятся на стенки сосудов трансплантата, активируют комплемент и систему коагуляции крови, что влечет за собой быстрый тромбоз сосудов и отключение органа. Острое отторжение — это нормальный первичный иммунный ответ на трансплантат при отсутствии медикаментозной иммуносупрессии. В деструкцию трансплантата могут быть вовлечены все известные эффекторные механизмы иммунного воспаления — антителозависимые (АЗКЦТ, активация комп- лемента иммунными комплексами и др) и антителонезави- ЦТЛ; Th2 IL-5 эозинофилы). Отсроченное отторжение по механизмам аналогично острому, но только в результате эффективной иммуносупрессии индукция иммунного ответа откладывается на несколько лет. Но вот, что такое нормальный ответ в неестественной системе Описание феноменологии отторжения трансплантатов лет на 100, а может быть и не одну тысячу, опередило хоть какое-то теоретическое понимание механизмов. Отторжение трансплантата зависит как от ведущих от реакций β -лимфоцитов, поскольку у бестимусных мышей nude аллогенные трансплантаты не отторгаются. Антитела играют роль в отторжении только, если ответ на трансплантат уже не первичный (вышеописанное сверхострое отторжение. Однако как понять этот факт, если позитивной селекцией в тимусе отобраны для распознавания любого антигена только в комплексе со своими молекулами МНС, а на трансплантате экспресси- рованы чужие Следовательно, естественно было бы, если бы β реципиента не замечали присутствие трансплантата. Таки есть 90—99 % Т-лимфоцитов реципиента не замечают присутствия трансплантата. Но 1—10 % Т-лимфоцитов ошибаются и принимают чужие молекулы МНС за свои (то, что называют перекрестной реактивностью) и активируются на продуктивный иммунный ответ. Именно поэтому эти молекулы клеточных мембран были открыты как главные из-за которых происходит отторжение трансплантата. Если применительно к другим иммунным ответам собственно антигеном считают пептид (ибо их неограниченно много, а МНС облигатным объектом распознавания, но всего лишь «рамкой» (ибо их максимум 12 вариантов у каждого организма, то при отторжении трансплантата активация лимфоцита инициируется именно связыванием с рамкой и уж заодно с пептидом. Молекулы МНС потому главные при отторжении, что на них Т-лимфоциты реагируют, как на суперантигены, 1—10 % от общего числа — это много по сравнению с нормальной частотой антигенспецифичных Методы подбора доноров и реципиентов по похожести их МНС либо несовершенны (если это серотипирование), либо более совершенные по качеству методы генотипирования показывают крайне низкую вероятность совпадения по МНС между неродственниками. Но даже если на моделях на мышах используют в качестве донора и реципиента особей из линий, несингенных, но тождественных по МНС, то трансплантат всегда отторгается. Потому, что есть еще итак называемые минорные антигены гистосовместимости. Что это такое Подробные экспериментальные исследования показали, что на минорные антигены реагируют исключительно Т-лимфоциты, следовательно, минорные антигены — это пептиды связанные смоле- кулами MHC-I, те. реакции Т-лимфоцитов на минорные антигены вполне аналогичны реакциям на вирусные инфекции. Теперь вспомним, откуда берутся пептиды, которые попадают в комплексы с молекулами MHC-I. Они берутся из цитозоля клетки как продукты катаболизма в протеосомах самых разных клеточных белков. Следовательно, минорные антигены гистосовместимости — это практически любые белки организма. Типирование по всем белкам организмов донора и реципиента провести нельзя. Следовательно, в конкретных ситуациях при самом тщательном подборе донора и реципиента по МНС может встретиться такой минорный(ые) антиген(ы), на который разовьется сильный иммунный ответ. Так оно в клинической практике и бывает. Поэтому клинический результат трансплантации реально определяется в большей степени медикаментозной иммунодепрессией, чем подбором донора и реципиента по генам/антигенам гистосов- местимости. Особым случаем является пересадка костного мозга или органов и тканей, содержащих много профессиональных ан- тигенпредставляющих клеток. Как мы уже говорили в разделе о толерантности, чтобы произошла продуктивная активация Т-лимфоцита, он должен, кроме антигена (лиганда для связать все необходимые и достаточные костимуляторные молекулы, которые есть только на профессиональных анти- генпредставляющих клетках В случаях пересадок кроветворных тканей отторжение МНС-совместимого трансплантата может произойти быстрее, чем МНС-несовместимого, потому что реципиента будут эффективнее работать с ан- тигенпредставляющими клетками донорского происхождения (как сродными по Опыты на конгенных мышах позволили сделать весьма значимое наблюдение. Если трансплантат совпадает с реципиентом по МНС, ноне совпадает по минорным антигенам гистосовместимости и из такого трансплантата удалить анти- генпредставляющие клетки, то такой трансплантат отторгнет- ся гораздо быстрее чем в аналогичных условиях другой трансплантат, который не совпадает с реципиентом по МНС, но совпадает по минорным антигенам. Это говорит о том, что в организме реципиента вокруг трансплантата идут такие процессы, при которых антигенпредставляющие клетки реципиента подхватывают белки из трансплантата, причем более эффективно растворимые белки, чем мембранные (как МНС), и запускают на них иммунный ответ реципиента. Когда анти- генпредставляющие клетки то большинство Т-лим- фоцитов реципиента не видят антигенов из-за несовпадения донора и реципиента по МНС. Тем не менее в случае солидных тканевых трансплантатов иммунный ответ Т-лимфоцитов реципиента инициируют ан- тигенпредставляющие клетки донора они покидают трансплантат, мигрируют в регионарные лимфатические узлы, где и инициируют иммунный ответ. В экспериментах, если трансплантат помещают вместо лишенное лимфатического дренажа (иммунологически привилегированные места, то иммунного ответа на трансплантат нет. |