Клиническая иммунология и аллергология

CD3

структура

р-цепь

Вариабель-

ный домен

Константный

домен

П р и м е ч а н и е . С целью упрощения
"картинки" на последующих рисунках
будет использоваться только стилизо-
ванное изображение Т-лимфоцита с его
антигенраспознающим рецептором (в);

с этой целью на схеме CD3 структура
изображена в виде трех, а не пяти пеп-

Рис. 1. Схематическое изображение строения Т-клеточного антиген-

распознающего рецептора (ТАГГР) (объяснение в тексте)

домен обеспечивает существование огромного числа рецепторов раз-

ной специфичности, позволяющего распознать любой чужеродный
материал, попавший в организм. Обязательным условием является
наличие на одном Т-лимфоците рецептора (точнее, рецепторов), спо-
собного распознать только один антиген. Уже после распознавания

для реализации полноценного иммунного ответа такой Т-лимфоцит

подвергается пролиферации (делению), в результате чего из одного Т-

лимфоцита образуется целый клон (группа) клеток, обладающих той

же специфичность, что и первоначальный Т-лимфоцит.

У всех Т-лимфоцитов, несущих ТАГРР, последний нековалентно

в единый комплекс с пятью трансмембранными белками: гам-

ма (у), дельта (8), эпсилон (е), дзета

эта

(см. рис. 1,

которые в

настоящее время обозначаются как единая дифференцировочная мо-

лекула CD3. Важнейшая функциональная роль молекулы CD3 состо-
ит в том, что она участвует в передаче сигнала от собственно распоз-

нающих антиген альфа-, бета-цепей внутрь клетки, запуская процесс
ее активации с последующей пролиферацией. Таким образом, ТАГРР
представляет собой комплекс, состоящий из альфа-, бета-цепей и моле-
кулы CD3, включающей пять мембранных белков, и весь этот комплекс
следует рассматривать как единую функциональную структуру. (В со-

ответствии с международной классификацией все основные антиген-
ные маркеры лимфоцитов и других клеток иммунной системы сведе-
ны в группу и обозначены как кластеры

или CD

(claster of differentiation). Набор различных CD на поверхности отдель-
ной клетки составляет ее фенотип (поверхностную характеристику).

Суммируя выше изложенное, можно отметить следующее:

На мембране зрелых покоящихся Т-лимфоцитов имеется ТАГРР

с определенной антигенной специфичностью, не зависящей от того,
встречался ли ранее организм с данным антигеном или нет;

2. Встреча Т-лимфоцита со специфическим антигеном включает

новый этап в жизни

этап антигензависимой диф-

ференцировки (в отличие от антигеннезависимой, которая прошла в
тимусе);

3. Распознавание специфического антигена приводит к активации

Т-лимфоцита и последующей его пролиферации, заканчивающейся по-
явлением в организме большого количества (клона) Т-лимфоцитов оп-
ределенной специфичности, способной реализовывать иммунный ответ.

Процесс распознавания чужеродного

Т-лимфоцитом

своеобразный, и отличается от процесса распознавания В-лимфоци-
том. Для распознавания крупной чужеродной (бактериальная, вирус-
ная и другие клетки) или аутологичной структуры Т-лимфоцитам не-
обходим промежуточный этап, на котором макрофаг или другая ан-
тиген-представляющая клетка специальным образом "подготавливает"
чужеродный материал для распознавания. Этот процесс подготовки
носит название

(переваривания) и заключается в фермента-

тивном расщеплении поглощенного макрофагом чужеродного мате-

в результате процессинга отдельные блоки, или

пептиды, представляют собой определенной длины аминокислотные
остатки — эпитопы чужеродного антигена. Именно эти пептиды и спо-
собны распознавать Т-лимфоциты в тот момент, когда они попадают
на мембрану макрофага в сочетании с молекулами главного комплекса

(ГКГ), или трансплантационными антигенами.

Более подробно механизмы распознавания будут описаны в специ-

альной главе.

Т-лимфоциты относятся, в основном, к долгоживущей и медленно

популяции лимфоидных клеток. Есть данные о том,

длительность жизни для некоторых Т-лимфоцитов составляет

20 лет. Поскольку во взрослом состоянии замещаемость среди попу-

ляции Т-лимфоцитов невелика, то повреждения в этой части иммун-

ной системы трудно восстанавливаются и имеют серьезные послед-
ствия. Например удаление тимуса в период онтогенеза приводит к

нарушению в иммунной системе, что проявляется нарушением клеточ-
ных реакций организма и снижением продукции иммуноглобулинов
(антител) на тимусзависимые антигены. На долю Т-лимфоцитов в пе-
риферической крови приходится

от общего числа лимфоци-

тов, в селезенке — 60, а в лимфатическом узле — 70%.

Кроме ТАГРР, на поверхности всех Т-лимфоцитов также имеются:

— рецептор к эритроциту барана (в настоящее время его отожде-

ствляют с

— рецептор к Т-митогенам: фитогемагглютинину (белок раститель-

ного происхождения, полученный из фасоли) и конканавалину А;

— рецепторы к интерлейкину 1, 2
— трансплантационные антигены класса I.

Это далеко не полный перечень антигенов и рецепторов, имеющихся

на поверхности Т-лимфоцитов.

Многообразие функций, которые выполняют Т-лимфоциты в рам-

ках иммунного ответа организма, связано с существованием различ-
ных субпопуляций Т-лимфоцитов, "запрограммированных" на реали-
зацию конкретной задачи в целях поддержания иммуногомеостаза.

Т-клетки по их поверхностным гликопротеинам CD4 и CD8 под-

разделяют на две большие категории. Известно, что зрелые Т-клетки
имеют только один из этих белков

CD4, либо CD8, но не оба.

В отличие от этого, незрелые Т-лимфоциты, находящиеся в тимусе,
могут быть одновременно CD4- и
ными CD4+ CD8+).

CD4+ Лимфоциты получили название

торы, их количество в периферической крови достигает

от об-

щего числа Т-лимфоцитов. CD8+ Лимфоциты названы

их содержание в периферической крови со-

ставляет

Обе субпопуляции Т-лимфоцитов относятся к так

называемым иммунорегуляторным клеткам, и от их соотношения в ор-
ганизме во многом зависит сила иммунного ответа. По некоторым дан-
ным, соотношение иммунорегуляторных клеток генетически детермини-
ровано и у каждого человека сугубо индивидуально. Все же, принято
считать, что в среднем соотношение клеток в норме составляет

Молекулы CD4+ и CD8+ являются трансмембранными

теинами, они относятся к так называемым адгезивным молекулам и
участвуют в распознавании аутологичных молекул главного комплекса
гистосовместимости, а также в механизмах передачи сигнала внутрь
лимфоцита в момент кооперации Т-лимфоцитов и антигенпредстав-
ляющих клеток при антигенном распознавании.

CD4+ Лимфоциты выполняют главным образом хелперную функ-

цию, однако следует отметить, что при некоторых обстоятельствах
CD4+ клетки могут выполнять и киллерную функцию. Выполняя свою
основную хелперную функцию, они помогают, во-первых, В-клеткам
превращаться в антителопродуцирующую плазматическую клетку;
во-вторых, CD8+ лимфоцитам — в зрелую цитотоксическую Т-клетку;
в-третьих, макрофагам осуществлять эффекты гиперчувствительности
замедленного типа. Указанные функции Т-лимфоцитов-хелперов реа-
лизуются за счет того, что они в свою очередь разделяются на две суб-
популяции — 1-го и 2-го типа, выполняющие разные хелперные функ-
ции за счет продукции разных цитокинов — интерлейкинов.

типа

продуцируют гамма-ин-

терферон (ИНФ), ИЛ-2 и альфа-опухольнекротизирующий фактор

Указанные цитокины активируют макрофаги, ЕК-клетки, со-

зревание цитотоксических Т-лимфоцитов-киллеров, обеспечивая пре-
имущественное развитие клеточного иммунного ответа, в том числе,
при внутриклеточной инфекции.

Напротив,

2-го типа (Тх2) продуцируют

ИЛ-4, ИЛ-5,

которые отвечают за развитие гумораль-

ного ответа, в том числе, за продукцию

Кроме того, ИЛ-10 обла-

дает ингибирующим эффектом по отношению к Txl.

Txl и Тх2 различаются не только по способности продуцировать

различные цитокины, но и по наличию на своей поверхности различ-
ных активационных маркеров. Так, после активации на мембране Тх2
экспрессируется CD30 (молекула, относящаяся к семейству рецепто-
ров для опухольнекротизирующего фактора), а на поверхности акти-
вированных

появляется LAG-3 (молекула, относящаяся к суперсе-

мейству иммуноглобулинов).

Одним из важнейших регуляторных цитокинов, поддерживающих

баланс между Т-хелперами 1-го и 2-го типа, является

который

продуцируется макрофагами. ИЛ-12 увеличивает количество Т-хел-
перов 1-го типа, помогая таким образом хозяину защититься против
микроорганизмов, которые контролируются клеточным иммунным
ответом. Другой важный регуляторный компонент — это гамма-ин-
терферон, который подавляет функционирование Т-хелперов 2-го типа.

Со своей стороны, Т-хелперы 2-го типа могут продуцировать ИЛ-10,

который является супрессивным интерлейкином и подавляет функцию

Т-лимфоцитов-хелперов 1-го типа. В настоящее время принято счи-
тать, что цитокины, которые продуцируются Txl и Тх2, используют-
ся как аутокринные факторы, и как факторы, способные

ре-

ципрокную супрессию (взаимное подавление функции).

На схеме 6 представлена дифференцировка Т-хелперов 1-го и 2-го

Схема 6

Т-лимфоцитов-хелперов 1-го и 2-го типа

и Тх2)

Антиген

Базофильные

(макрофаг)

ТхО

Гамма-интерферон

ИЛ-5

I Гамма- \ ИЛ-2

интерферон

CD8+

Цитотоксический ) (

Активирвван-

ный макрофаг

ЕК-клетки

Плазматиче-

ская клетка

типа из покоящейся недифференцированной хелперной клетки. Как вид-
но из схемы, на ранних этапах иммунного ответа под влиянием
который продуцируется антигенпредставляющей клеткой (АПК), диф-
ференцировка ТхО идет преимущественно в сторону созревания Txl,

которые начинают продуцировать ИЛ-2, гамма-ИНФ и альфа-ОНФ.
В случае воздействия на ТхО ИЛ-4, который продуцируется тканевы-
ми базофилами (тучными клетками) и базофильными гранулоцитами
крови, ТхО начинают дифференцироваться в Тх2 и продуцировать свой
цитокиновый профиль: ИЛ-4, ИЛ-5,

ИЛ-13. Гамма-ИНФ и

способны рецикпрокно подавлять функционирование Txl и Тх2.

обладает способностью не только влиять на созревание

но и стимулировать их пролиферацию как паракринный фактор. Точ-
но так же действует и ИЛ-4 на Тх2: он сначала индуцирует дифферен-
цировку Тх2, а затем уже как аутокринный фактор способствует их
пролиферации.

Обнаружено, что Txl и Тх2 ответственны за развитие различных

иммунопатологических реакций у человека. Так, например, функция

преобладает при развитии множественного (рассеянного) склеро-

за, инсулинозависимого сахарного диабета, аутоиммунного тиреои-
дита, болезни Крона, острого отторжения аллотрансплантата, при-

вычного невынашивания плода и др. В свою очередь, функция Тх2
преобладает при нормально протекающей беременности, трансплан-
тационной толерантности, идиопатическом легочном фиброзе, про-
грессирующем системном склерозе, у ВИЧ-инфицированных больных
с быстрым прогрессированием заболевания, а также при аллергиче-
ской патологии.

Таким образом, Т-лимфоциты-хелперы 1-го и

типа представ-

ляют собой важнейшие субпопуляции Т-лимфоцитов, от функциональ-
ного баланса которых зависит направленность иммунного ответа в
норме и особенности клинических проявлений при развитии иммуно-
патологии. На этом основании Т-хелперы получили название "дири-
жеры иммунного ответа". В табл. 2 приведена сравнительная характе-
ристика Т-лимфоцитов-хелперов обоих типов.

Таблица 2. Сравнительная характеристика Т-лимфоцитов-хелперов 1-го и 2-го типа

Свойства

Продукция ИЛ-2, ИНФ, альфа-ОНФ
Продукция ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6,

Усиление клеточного иммунитета и гипер-
чувствительности замедленного типа
Усиление продукции антител
Стимуляция под влиянием

Стимуляция под влиянием ИЛ-4

+
-

-
+
-

Тх2

Другая субпопуляция Т-лимфоцитов, меньшая по количеству, не-

сет на своей поверхности отличительный признак в виде молекулы

CD8 и относится, как уже упоминалось, к
прессорам. Такое двойное название означает, что эта субпопуляция
Т-лимфоцитов может дифференцироваться либо в Т-киллер (цитоток-
сический Т-лимфоцит), либо в Т-супрессор и выполнять различные
функции в зависимости от потребностей организма.

До недавнего времени безоговорочно признавалось существование

CD8+ супрессорных клеток, которые вместе с CD4+ клетками относи-
лись к иммунорегуляторным субпопуляциям. Однако, данные после-

дних лет, особенно открытие Т-хелперов 1-го и 2-го типа, внесли неко-
торые сомнения в существование постулированных ранее супрессор-

ных CD8+ клеток, хотя функциональных доказательств предостаточно.
В связи с этим предполагается, что способность
ров 2-го типа продуцировать супрессорный

и является тем мо-

ментом, который позволяет Т-лимфоцитам-хелперам 1-го и 2-го типа

без участия других клеток реализовывать регуляторный потенциал
иммунного ответа.

Будущие исследования покажут, существует ли морфологически

очерченный тип Т-лимфоцитов-супрессоров, или иммунорегуляторная
роль будет полностью закреплена за соотношением субпопуляций Т-

лимфоцитов-хелперов 1-го и 2-го типа. Тем не менее, сегодня продол-
жают считать, что GD8+ клетки киллеры/супрессоры существуют, а
соотношение Тх:Тс является важным иммунорегуляторным индексом,

играющим существенную роль в поддержании нормального иммун-
ного ответа. Более того, недавно получены доказательства о существо-
вании морфологической структуры на поверхности

клеток, с

помощью которой эту субпопуляцию можно разделить на две, функ-
ционально отличающиеся между собой группы клеток: киллеры и суп-
рессоры. По имеющимся данным, для Т-киллеров характерен поверх-
ностный фенотип

а для Т-супрессоров —

(М. Е. North и соавторы, 1998).

Итак, прежде всего, охарактеризуем

лимфоциты, выполня-

ющие цитотоксические функции. Эти лимфоциты реализуют специ-
фические клеточные реакции иммунитета: участвуют в механизмах
отторжения аллотрансплантатов, реакциях аутоиммунитета, разруша-
ют вирусинфицированные и опухолевые клетки.

Таким образом, Т-лимфоцит-киллер — основная эффекторная клет-

ка клеточно-опосредованного иммунитета, которая осуществляет ли-
зис мишеней, обеспечивает генетическое постоянство внутренней сре-
ды организма.

Напомним, что в периферической крови и во вторичных лимфоид-

ных органах Т-киллер находится в состоянии покоя, — так называе-
мая зрелая покоящаяся

клетка. Для того, чтобы произошла ее

дифференцировка в

Т-киллер, способный осуществлять кил-

линговый эффект,

несколько условий. Во-первых, нужно рас-

познать чужеродный антиген; во-вторых, требуется время для созда-
ния клона специфических Т-киллеров, способных оказать ощутимый
эффект. Для распознавания чужеродного антигена у

клетки, так

же, как и у

есть Т-клеточный антигенраспознающий рецептор

в комплексе с

Точно так же, как и в случае с

клеткой (хелпером),

клетка (киллер) распознает не весь чуже-

родный антиген, а его блоки, так называемые доминантные пептиды,
которые находятся на поверхности антигенпредставляющей клетки в
сочетании с молекулами ГКГ. Однако, существует принципиальное
различие в "работе"

клеток (хелперов) и

клеток (киллеров)

при распознавании антигенов.

Так,

клетки (Т-лимфоциты-хелперы) могут распознать чуже-

родный пептид только в том случае, если он находится в сочетании

(презентируется) с молекулами

класса II на поверх-

ности антигенпрезентирующей клетки. В норме в организме таких кле-
ток немного — это моноциты-макрофаги, В-лимфоциты и дендритные
клетки, обладающие способностью поглощать попавший в организм
чужеродный материал, перерабатывать (процессировать) его с помо-
щью целого ряда ферментов, разрезая антиген на блоки — пептиды,
а затем транспортировать их из глубины клетки на ее поверхность в
сочетании с молекулами гистосовместимости класса II. Только после
этого CD4+ клетка (хелпер) сможет распознать эти чужеродные, так
называемые экзогенные, пептиды; это повлечет за собой активацию и
пролиферацию CD4+ клеток с последующей их дифференцировкой на
Т-хелперы

и 2-го типа, о чем уже упоминалось.

Совсем иначе осуществляется распознавание пептидов CD8+ клет-

кой (Т-лимфоцитом-киллером). Основное отличие состоит в том, что
пептид подается для распознавания (презентируется) в составе молеку-

лы гистосовместимости класса I, а не класса II, как для хелперов. Это

очень важный момент, поскольку молекулы гистосовместимости класса
I присутствуют на всех ядерных клетках организма. Исходя из этого,
все изменения гомеостаза организма, происходящие на внутриклеточ-
ном уровне, будут отражаться на мембране клетки в виде так называе-
мых эндогенных пептидов, находящихся в составе молекул гистосовме-
стимости класса I. То или иное изменение гомеостаза клетки превра-
щает ее в чужеродную (например мутация, поражение вирусом и др.),
CD8+ клетка (киллер) распознает это по пептидам, проактивируется
и разрушит такую измененную клетку.

образом, CD8+ Т-клетка

(киллер), распознающая эндогенные пептиды в составе молекул гисто-
совместимости класса I, которые имеются на мембране всех ядерных
клеток организма, выполняет своеобразную цензорную функцию, по-
зволяющую иммунной системе осуществлять контроль за постоянством
внутренней среды организма. Следует добавить, что с помощью моле-
кул гистосовместимости класса I презентируются также экзогенные пеп-
тиды, "сделанные" из внутриклеточных паразитов, например, вирусов.

Существует еще одно условие, необходимое для созревания цито-

токсических CD8+ клеток: после распознавания чужеродного пепти-
да эти клетки должны получить дополнительный сигнал от CD4+ кле-
ток (хелперов), который позволит им делиться (пролиферировать), в
результате чего из

клетки образуется целый клон (группа) кле-

ток, обладающих одной специфичностью и достаточным потенциа-
лом для реализации клеточного иммунного ответа. Отсюда ясно, на-
сколько важна способность клеток пролиферировать. Сигнал к про-
лиферации CD4+ клетка (хелпер) подает с помощью ИЛ-2, который

она продуцирует; для восприятия этого сигнала на CD8+ клетке (кил-

лере) есть рецептор к ИЛ-2. Более точная хронология событий состо-

ит в следующем.

После поглощения антигена, активированный макрофаг среди про-

чего продуцирует

одна из основных задач которого заключает-

ся в том, чтобы "заставить" Т-лимфоциты-хелперы продуцировать
ИЛ-2. Одновременно под влиянием

на поверхности лимфоци-

тов появляется рецептор к ИЛ-2. В том случае, если иммунный ответ
пойдет по клеточному пути, то Т-лимфоцит-киллер после распознава-
ния чужеродного пептида получит дополнительный сигнал в виде ИЛ-2
и начнет пролиферировать.

Рассмотрим цитотоксическую реакцию на примере разрушения ви-

русинфицированных клеток

2). При появлении в организме ви-

Вирус

Инфици-

рованная

клетка

Пептид

ТАГРР

Рис. 2. Этапы "созревания"

Т-лимфоцитов (CD8+ клетки)

при вирусной инфекции (объяснение в тексте).

клеток, CD8+ Т-лимфоциты (киллеры) распозна-

ют вирусный антиген, который представляется им совместно с моле-
кулой ГКГ класса I на поверхности этой клетки. В свою очередь CD4+
Т-лимфоцит (хелпер) распознает вирусный антиген, который представ-
ляется ему с молекулой ГКГ класса II антигенпредставляющей клетки
(АПК), например макрофага. Одновременно макрофаг продуцирует

что запускает интерлейкиновый каскад. Хелперный Т-лимфо-

цит секретирует ИЛ-2, который позволяет предшественнику CD8+ ци-

тотоксической Т-клетки пролиферировать, что приводит к образовы-

ванию клона вирусспецифических клеток-киллеров. В последующем
эти цитотоксические Т-клетки разрушают вирусинфицированные клет-
ки. Одновременно с клеточным ответом на вирус развивается и гумо-
ральный ответ, заканчивающийся продукцией

анти-

тел. Здесь также очень важна роль CD4+ клеток (хелперов). Более под-
робно об этом будет сказано ниже.

Механизм цитолитического действия Т-лимфоцитов-киллеров в

настоящее время представляется следующим образом: на первом эта-

е (программирования лизиса) между клеткой-эффектором (киллером)

и клеткой-мишенью устанавливается специфический контакт; на
ром этапе (летального удара) клетки-киллеры оказывают литиче-
ское действие на клетки-мишени; на третьем (заключительном) эта-

пе осуществляется непосредственное повреждение клеток-мишеней. В
цитотоксической реакции разрушаются только клетки-мишени: кил-

лерные клетки после летального удара отделяются от клеток-мише-
ней. Таким образом, Т-киллеры только запускают цитолитическую ре-

акцию, но не участвуют в непосредственном разрушении клеток-ми-
шеней. Сама киллерная клетка может участвовать в последовательном
разрушении нескольких клеток-мишеней, оставаясь при этом непов-
режденной и функционально активной.

Убитые вирусные вакцины не активируют CD8+ Т-клетки (килле-

ры) потому, что в этом случае вирус не реплицируется в пораженной
клетке, и, следовательно, вирусные эпитопы (пептиды) не презентиру-
ются в ассоциации с молекулами ГКГ класса I и не распознаются CD8+
клетками.

Следует учитывать, что активирование Т-клетки не является про-

стой функцией "включения-выключения". Связывание эпитопов (пеп-
тидов) Т-клеточным распознающим рецептором может приводить либо
к полной активации Т-клеток, либо к частичной, либо, наконец, не
вызывать активацию. Все это зависит от того, на каком этапе преры-
ваются сигналы трансдукции, идущие внутрь клетки, т. е. насколько
данный пептид-эпитоп может индуцировать этот сигнал трасдукции.

Для большей стабилизации взаимодействующих между собой Т-

лимфоцитов и антигенпрезентирующих клеток в иммунном ответе не-
обходимы также так называемые

сигналы. Они со-

стоят в следующем: на Т-лимфоцитах имеется белок LFA-1, который
связывается с соответствующим белком ICAM-1 на антигенпрезенти-
рующей клетке. Кроме того, на поверхности Т-лимфоцитов есть бе-
лок CD28, который соединяется с белком CD80 на антигенпрезенти-
рующих клетках. Для полной активации Т-лимфоцитов связь CD28 и
CD80 крайне необходима. Если этого контакта не будет, то наступит
анергия или апоптоз Т-лимфоцита.

АПОПТОЗ

Термин "апоптоз" появился в литературе в 1972 г. для обозначения

особого типа

клеток, отличного от некроза. Установлено, что

в клетках организма существует генетическая программа, которая обес-
печивает определенный по времени жизненный цикл и при определен-
ных физиологических или патологических условиях включает програм-
му гибели клетки.

Таким образом, апоптоз, или программированная (физиологиче-

ская) смерть клетки, является тем механизмом, посредством которого
осуществляется генетическая программа клеточной гибели. Морфологи-
чески апоптоз характеризуется конденсацией хроматина,
ей ДНК и изменением мембраны клетки. В конце концов клетка фраг-
ментируется и подвергается фагоцитированию без развития воспаления.

играет важную роль в следующих нормальных биологи-

ческих процессах: эмбриональном развитии; регуляции состава и чис-
ленности клеточных популяций в тканях взрослого организма (напри-
мер в обновлении клеток иммунной системы); различного рода гор-
мональных перестройках организма (например атрофия эндометрия у

женщин в процессе менструального цикла).

Важна роль апоптоза и при различных патологических процессах.

Наиболее полно она изучена при опухолевом росте. С одной стороны,
развитие опухоли (гиперплазия в широком смысле) в некоторых случаях
может быть следствием не усиления митоза, а ослаблением апоптоза. С

другой стороны, усиление апоптоза имеет значение при регрессии опу-

холей — сегодня это одно из актуальных направлений лечения опухолей.

Таким образом, апоптоз является общим механизмом регулируемой

(программированной) гибели клеток в нормальных и патологических

процессах.

Какие же структуры со стороны иммунной системы и со стороны

клетки-мишени участвуют во включении механизма апоптоза?

Одним из мембранных клеточных рецепторов, ответственных за

контролируемый тканевой гомеостаз и иммунный ответ, является бе-

лок с молекулярной массой 45

получивший название Fas-рецепто-

ра (CD95/APO-1). Он экспрессируется на клетках многих тканей, в том

числе селезенки, лимфатических узлов, печени, легкого, почки, яични-
ков и

Роль этого рецептора в "судьбе", в частности, гемопоэтических кле-

ток чрезвычайно важна, поскольку связана со скоростью созревания
и восстановления пула клеток. У мышей с отсутствием на мембране
иммунных клеток Fas-рецептора развивались генерализованная лим-
фаденопатия, лимфоцитоз, сплено- и гепатомегалия.

Кроме Fas-рецептора, на поверхности многих клеток, в том числе

Т-лимфоцитов, нейтрофилов, макрофагов, тимоцитов и др., имеется
еще один мембранный белок с молекулярной массой 4,0 •

D — Fas-

лиганд (FASL). Он принадлежит к семейству опухольнекротизирующе-

го фактора и впервые был обнаружен на мембране активированных Т-
лимфоцитов. Впоследствии было установлено, что FasL может экспрес-
сироваться на самых различных типах клеток (помимо указанных) в
ответ на разнообразные стимулы, например на макрофагах, инфици-
рованных ВИЧ-инфекцией, гепатоцитах, обработанных химиопрепа-
ратами, а также на иных клетках при их опухолевой трансформации.

Fas-Лиганд имеет растворимую форму в виде белка с молекуляр-

ной массой 1,7 •

Связывание Fas-рецептора с Fas-лигандом приводит к включению

механизмов апоптоза. При этом мембранносвязанная форма FasL вклю-
чает сигнал апоптоза при прямом контакте клетки с клеткой, тогда как
растворимая форма FasL ответственна за киллинг клеток по типу ауто-
кринного самоубийства или паракринной смерти близлежащей клетки.

Возвращаясь к специфическим Т-лимфоцитам-киллерам, следует

подчеркнуть, что они реализуют свою киллинговую функцию, вклю-
чая апоптоз, двумя независимыми путями.

П е р в ы й путь индукции

внедрение в клетку-мишень

перфорин-гранзимсодержащих гранул (рис. 3).

После специфического распознавания CD8+ Т-клеткой за счет сво-

его антигенраспознающего рецептора чужеродного пептида, который
находится на мембране клетки-мишени в составе молекулы гистосов-
местимости класса I, в CD8+ клетке (киллере) образуется специаль-
ный белок перфорин, способный формировать поры в мембране клет-
ки-мишени. Кроме

в CD8+ клетке образуется целое семейство

сериновых протеаз, собранных в гранулы и названных
наиболее важную роль из них играет г р а н з и м В. На этапе летального

удара ("поцелуя смерти") при взаимодействии Т-киллера и клетки-ми-
шени перфорин повреждает ("пунктирует") мембрану клетки-мишени
и растворимые гранзимы попадают внутрь клетки. Здесь они активи-
руют целую серию цистеиновых протеаз — каспаз (сегодня их известно

10). В результате включается механизм апоптоза, который заканчива-

ется активацией эндонуклеаз и фрагментацией ядра (см. рис. 3).

Т-лимфоцит-киллер

Клетка-мишень

Цитохром С

Ядро

Рис. 3. Летальный удар ("поцелуй смерти") Т-лимфоцита-киллера

Гранзимы, в частности, гранзим В, активирует

10; взаимодействие Fas и FasL

активирует каспазу 8; взаимодействие

ОНФ активирует каспа-

зу 2. Все они, в свою очередь, способны активировать каспазу 3. Эту каспазу активи-
рует

цитохром С.

3 активирует каспазу 7, которая активирует ядерные

эндонуклеазы, что заканчивается гибелью клетки. Кроме того, гранзим В способен
напрямую активировать каспазу 3 и каспазу 7.

Таким образом, описанная выше дегрануляция цитотоксических

Т-лимфоцитов и перфорининдуцированный апоптоз клеток являются
конечным этапом специфического процесса, который требует пред-
варительного взаимодействия Т-клеточного рецептора и комплекса
(молекула ГКГ + пептид) для распознавания специфической клетки-ми-
шени. До настоящего времени этот механизм разрушения клеток под

влиянием Т-лимфоцитов-киллеров считается классическим при раз-
витии реакции отторжения аллогенных трансплантатов, аутоиммунной
патологии, разрушении вирусинфицированных и опухолевых клеток.

Второй путь индукции апоптоза

связывание Fas-лиганда, име-

ющегося на поверхности CD8+ клетки (киллера), с Fas-рецептором на
поверхности соответствующей клетки-мишени.

Одновременно с первым, специфическим, механизмом киллинга, Т-

киллер включает и второй, неспецифический, за счет связывания свое-
го Fas-лиганда с Fas-рецептором клетки-мишени. Это также приводит
к активации цйстеиновых протеаз и включению механизма апоптоза.

Подобный механизм гибели клетки развивается также под влия-

нием ЕК-клеток, фактора некроза опухолей-альфа и цитохрома С (по-
следний высвобождается митохондриями стрессированной клетки-
мишени) (см. рис. 3).

5.2.2.

Чрезвычайно важной регуляторной функцией Т-лимфоцитов явля-

ется подавление (супрессия) иммунного ответа — наиболее противо-
речивая из функций лимфоцитов в настоящее время. Как упоминалось
выше, в настоящее время подвергается сомнению существование Т-лим-
фоцитов-супрессоров как морфологически очерченной субпопуляции
Т-клеток. Тем не менее, признается, что определенные Т-клетки могут
супрессировать (подавлять) иммунный ответ, в частности, продукцию
антител. Нарушение такой регуляторной функции может приводить к
неограниченной продукции антител по отношению к собственным ан-
тигенам и в конечном итоге явиться причиной аутоиммунного забо-
левания. Относительно конкретных субпопуляций, реализующих суп-
рессорные функции, имеются доказательства, что в некоторых ситуа-

циях супрессорную функцию могут выполнять CD8+ клетки, однако
ингибиторные лимфокины, которые продуцируются субпопуляциями
Т-лимфоцитов-хелперов 1-го и 2-го типа также могут играть роль в
подавлении иммунного ответа. Если продуцируется

хелперами

2-го типа, то будет подавляться клеточный иммунный ответ, а если
гамма-интерферон хелперами 1-го типа — гуморальный ответ.

В любом случае, при развитии дисбаланса в количестве или актив-

ности CD4+ и CD8+ клеток, механизмы иммунного ответа будут на-
рушены. Так, при лепроматозной лепре имеется неограниченная реп-

ликация микобактерий лепры, что отражает недостаток замедленной
гиперчувствительности по отношению к микробным антигенам, и ста-
ло быть недостаточность клеточного иммунитета по отношению к это-
му организму. При этом же наблюдается избыток CD8+ клеток. До-

казано, что удаление определенного количества этих клеток может
восстановить клеточный иммунитет у таких больных и лимитировать
развитие лепроматозных бактерий.

При ВИЧ-индуцированном синдроме приобретенного иммуноде-

фицита соотношение CD4+ и CD8+ клеток снижено вследствие разру-
шения у больных CD4+ клеток под влиянием вируса, вызвавшего
заболевание. При этом возрастает количество CD8+ клеток. Такой
дисбаланс в иммунорегуляторных субпопуляциях — снижение хел-
перной активности и повышение супрессорной — является причиной
повышенной чувствительности больных СПИДом к оппортунисти-
ческой инфекции и развитию опухолей.

Легкие цепи

5.3.

В-лимфоциты способны выполнять две важные функции: 1) диф-

ференцироваться в плазматические клетки и продуцировать антитела;
2) выступать в роли антигенпредставляющих клеток.

Как упоминалось, в процессе эмбриогенеза стволовая клетка, из

которой образуются В-лимфоциты, мигрирует в костный мозг, где и
продолжает оставаться в течение всей жизни конкретного человека.
Таким образом, после рождения у человека В-лимфоциты образуются
из стволовой клетки в костном мозге
под влиянием костномозгового мик-
роокружения и в отличие от Т-лим-
фоцитов не требуют для своего созре-
вания прохождения через тимус.

Созревание В-лимфоцитов проис-

ходит в две фазы.

П е р в а я

антигеннезави-

симая; проходит в костном мозге и
заканчивается образованием зрелого
покоящегося В-лимфоцита, отличи-
тельной особенностью которого яв-
ляется наличие на поверхности анти-
генраспознающего рецептора (рис. 4).

Рис. 4. Схематическое изображение В-кле-
точного антигенраспознающего рецептора:

Fab —

фрагмент; Fc —

кристаллизующийся (константный) фрагмент.

Тяжелые

цепи

Он представляет собой мономерный

в отличие от циркулиру-

ющего в крови IgM, который является пентамером. Строение В-клеточ-
ного антигенраспознающего рецептора традиционно для молекулы
и характеризуется наличием тяжелых и легких цепей, соединенных меж-

ду собой дисульфидными мостиками. Легкие и часть тяжелых цепей
формируют антигенсвязывающие фрагменты (Fab), с помощью кото-
рых происходит распознавание и связывание антигена. В отличие от
Т-клеточного антигенраспознающего рецептора, В-клеточный рецеп-
тор не требует превращения антигена в пептиды, а может распознать

цельный антиген. Для передачи сигнала (трандукции) в ядро после свя-
зывания антигена по бокам от Fc-фрагмента В-клеточного антигенрас-
познающего рецептора имеются белковые молекулы, получившие на-
звание

Они выполняют такую же функцию, как и

CD3-CTpyKTypa у Т-клеточного антиген-распознающего рецептора.

Свидетельством зрелости В-лимфоцита является наличие на

по-

верхности

который в некоторых случаях может выполнять функ-

ции рецептора для антигена.

В-лимфоциты обладают способностью трансформироваться в лим-

фобласты (т. е. пролиферировать) под влиянием поликлональных сти-
муляторов. Избирательным

для В-клеточной популяции

лимфоцитов является липополисахарид (ЛПС). Специфическими мем-
бранными маркерами В-лимфоцитов являются рецепторы к Fc-фраг-
менту Ig и активированному третьему компоненту комплемента

В циркулирующей периферической крови количество В-лимфоци-

тов достигает приблизительно 30% от общего количества лимфоци-
тов, продолжительность их жизни невелика, она исчисляется днями
или неделями. Каждый день в периферической крови появляется при-
близительно

новых В-лимфоцитов. В лимфатических узлах

В-лимфоциты локализованы в герминативных центрах, в селезенке
они обнаруживаются в белой пульпе (В-зоны); выявлены В-лимфоци-
ты также и в сгруппированных лимфоидных фолликулах (пейеровых
бляшках) кишечника.

Каждый иммунологически зрелый В-лимфоцит имеет на своей по-

верхности антигенраспознающий рецептор, который реагирует толь-
ко с одним антигеном или с группой близкородственных антигенов.
Таким образом, в организме каждого индивидуума имеется прибли-
зительно

различных специфичностей В-лимфоцитов. Взаимо-

действуют с В-лимфоцитами только те антигены, которые имеют очень
близкое сродство с иммуноглобулиновыми рецепторами на поверх-

ности В-лимфоцита.

Находящиеся на поверхности зрелого покоящегося В-лимфоцита

Клиническая иммунология и аллергология - часть 4