Межклеточная кооперация

В осуществлении иммунной защиты организма участвуют три вида клеток: фагоциты, Т- и В-лимфоциты. Деятельность этих клеток направлена на распознавание и уничтожение генетиче­ски чужеродных веществ, регуляцию функционирования ком­понентов иммунной системы и поддержание гомеостаза. Такая работа осуществляется в постоянном взаимодействии всех ти­пов иммунокомпетентных клеток, т.е. в условиях межклеточ­ной кооперации. Связывающим звеном между клетками иммун­ной системы служат рецепторы, иммуноцитокины и другие медиаторы. Схему межклеточной кооперации можно упрощен­но проиллюстрировать на примере активации В-лимфоцитов.

Созревание, размножение, дифференцировка Рис. Межклеточная кооперация в индукции В-лимфоцитов:

ЛГ — антиген; АПК — антигенпрезентирующая клетка; Тх — Т-хелпер; В — В-лимфо- цит; Г-П — антиген гистосовместимости II класса (HLA-DR, la); РТ — рецеп­тор Т-хелпера для HLA-DR; АР — антигенспецифический рецептор В-лимфоцита; ЦК — цитокины.

При появлении в организме антигена он захватывается антигенпрезентирующей клеткой (макрофаг, В-лимфоцит, дендрит­ная клетка) и переваривается, а его фрагмент представляется Т-хелперу в составе антигена гистосовместимости II класса для определения «свой —чужой». В случае распознавания чужеродных антигенов эти клетки активируются и начинают вырабатывать иммуноцитокины, которые «включают» в В-лимфоцитах пролиферативные и дифференцировочные процессы, в результате чего образуется клон высокоактивных лимфоцитов, синтезирующих антитела, специфичные к данному антигену.

Активация Т-киллера (Т-клеточный иммунный ответ) проис­ходит при непосредственном контакте с цельной клеткой-мишенью. Т-киллер определяет чужеродность антигенов гистосовме­стимости I класса.

Антигены

Антиген — это полимер органической природы, генетически чужеродный для макроорганизма, вызывающий в нем иммунные реакции, направленные на его устранение.

Антигены имеют самое разнообразное происхождение. Ими являются бактерии, грибы, простейшие, вирусы, клетки живот­ных и растений, продукты их жизнедеятельности. Они могут обра­зовываться в процессе природного биологического синтеза, а также появляться в собственном организме при структурных изменени­ях уже синтезированных нормальных молекул или при генетиче­ской мутации.

Антигены могут быть получены искусственно направленным химическим синтезом. Однако в любом случае молекулу антигена будет отличать генетическая чужеродность по отношению к мак­роорганизму, в котором она находится.

Антигены попадают в макроорганизм различными путями: че­рез кожные покровы или слизистые оболочки, непосредственно во внутреннюю среду, минуя покровы или образовываясь внутри организма. Они распознаются иммунокомпетентными клетками и вызывают разнообразные иммунологические реакции, направлен­ные на их инактивацию, разрушение и удаление.

Свойства антигенов

Характерными свойствами антигенов являются антигенность, специфичность и иммуногенность.

Под антигенностью понимают способность антигена взаимо­действовать с факторами иммунитета. При этом взаимодействие происходит не со всей молекулой антигена, а только с ее небольшим участком, который получил название «антигенная детерминанта», или «эпитоп».

Специфичностью называют способность антигена избирательно реагировать со строго определенными антителами или клонами лимфоцитов.

Иммуногенность — способность антигена вызывать иммунную защиту макроорганизма. Понятие иммуногенности связано с микробными антигенами. Степень иммуногенности зависит от самого антигена (от чужеродного, природного, химического состава, молекулярной массы, структуры, растворимости).

Чужеродность является обязательным условием для реализации иммуногенных свойств. Чем дальше в филогенетическом раз­витии организмы отстоят друг от друга, тем большей иммуногенностью обладают их антигены по отношению друг к другу.

Иммуногенность в значительной степени зависит от природы антигена. Известно, что наиболее выраженными иммуногенными свойствами обладают белки. Чистые полисахариды, нуклеиновые кислоты и липиды, напротив, слабоиммуногенны. В то же время липополисахариды (ЛПС), гликопротеины, липопротеины способны в достаточной мере активировать иммунную систему.

Большое значение имеет относительная молекулярная масса антигена. Так, небольшие полипептидные молекулы с массой ме­нее 5 ООО D (дальтон), как правило, не иммуногенны. В то же вре­мя полисахарид с молекулярной массой 600 ООО D достаточно хо­рошо индуцирует в организме человека иммунную реакцию.

На иммуногенность также влияет структура антигена. При рав­ной молекулярной массе (около 70 000 D) альбумин является бо­лее сильным антигеном, чем гемоглобин. А белок коллаген (моле­кулярная масса 330 000 D) обладает значительно меньшей иммуногенностью по сравнению с альбумином, масса которого почти и пять раз меньше.

Важным условием иммуногенности является растворимость антигена. Например, такие высокомолекулярные белки, как ке­ратин и меланин, не могут быть получены в виде коллоидного раствора, и поэтому не являются антигенами.

На иммунный ответ влияет динамика поступления антигена в организм, способ его введения и количество. Иммуногенность зависит также от состояния макроорганизма. Хорошо известно, что результат иммунизации в определенной мере связан с генотипом особи, его функциональным состоянием.

Различают полноценные и неполноценные антигены. Полно­ценные антигены обладают выраженной антигенностью и иммуногенностью. Такие вещества имеют достаточно большую молеку­лярную массу (более 10 000 D), большой размер молекулы (части­цы) в виде глобулы. Неполноценные антигены (или гаптены), на­против, не способны при введении в организм индуцировать им­мунный ответ, так как обладают крайне низкой иммуногенностью. Однако свойство антигенности они не утратили, что позволяет им специфически взаимодействовать с антителами и лимфо­цитами. Чаще всего гаптенами являются низкомолекулярные со­единения(молекулярная масса ниже 10000 D). При соединении гаптена прочной связью с белковой молекулой он приобретает свойство полноценного антигена.

Иммуногенностью можно управлять, воздействуя на перечис­ленные факторы. Существует группа веществ, называемых адъюнантами, которые способны усиливать это свой­ство антигена.