В-лимфоциты как гуморальное звено иммунного ответа

Нулевые лимфоциты (без маркеров Т- и В-клеток)

Нулевые клетки.Это особые клетки лимфойдной системы, которые не имеют на поверхности рецепторы, характерные для Т- или В-лимфоцитов. Они составляют 5-10 % лимфоцитов периферической крови. Среди нулевых клеток выделяют по функциональной характеристике естетственные киллеры (NK-клетки) и эффекторы антителозависимой клеточной цитотоксичности (К-клетки).

К- клетки. Это клетки киллеры, вызывающие цитолиз, обусловленный антителами. Эти клетки осуществляют лизис клеток-мишеней, покрытых антителами (опсонизированных клеток).

NК- клетки. Это естественные киллеры. Распознавая антигены МНС класса 1 на опухолевых клетках, уничтожают их с помощью перфорина. Кроме того, они участвуют в антителозависимом лизисе клеток.

Клетки костного мозга - тимуснезависимые, прошедшие обучение в костном мозгу, называют В-лимфоцитами. Пре-В-клетки объединяют несколько типов клеток, которые расположенных в эмбриональной печени и в костном мозге. Наименее зрелые большие и ранние пре-В-клетки не синтезируют цепи иммуноглобулинов, но активно пролиферируют. Стадия развития от стволовых кроветворных клеток до незрелой В-клетки происходит в костном мозге под воздействием стромального микроокружения. Это сопровождается их дифференциацией в малые пре-В-клетки, в цитоплазме которых уже есть тяжелые цепи IgM. Поздние пре-В-клетки характеризуются появлением на поверхности рецепторов к ИЛ-7 (интерлейкину) и появлением белка МНС класса II. В-клеточное созревание в костном мозге завершается формированием незрелой Во-клетки. Эти незрелые Во лимфоциты синтезируют тяжелые и легкие цепи IgM и имеют на поверхности мембранные IgM. Выходу мембранных ИГ на поверхность клетки способствуют низкомолекулярные белки Iga и Igb. В отсутствии этих белков ИГ остаются внутри В-лимфоцитов. На этой стадии активности ИЛ-7 в качестве ростового фактора достаточно для поддержания пролиферации и выживания В-клеток.

На поверхности В-клеток появляются рецепторы: CD40+, выполняющие функцию рецептора при костимуляции В-клеток; CD20+, участвующие в активации В-клеток; CD21+, выполняют роль рецепторов для C3b-компонента системы комплемента. Во время созревания В-клеток происходит еще одно событие, завершающее развитие их в костном мозге – отбор клонов В-лимфоцитов, которые не реагируют на детерминаты собственных клеток, но реагирующих только на “чужеродные агенты”. В-клетки, на поверхности которых происходит взаимодействие иммуноглобулиновых рецепторов с собственными клетками организма, погибают при явлении апоптозакак “физиологической гибели” клеток. Распознавание свободных клеток собственного организма приводит В-клетки в состояние анергии(ареактивности). Оставшиеся после отбора на аутореактивность клоны незрелых В₀-лимфоцитов подвергаются дальнейшему развитию на периферии.

Наивные, не встречающиеся с чужеродными агентами, В-лимфоциты покидают костный мозг и по кровеносным сосудам мигрируют в периферические лимфойдные органы. Там они формируют первичные фолликулы лимфоузлов и селезенки, так называемые В-зоны этих органов. Часть В-лимфоцитов мигрирует в лимфойдную ткань кишечника, известную как пейеровы бляшки. Там концентрируются клоны В-лимфоцитов, имеющие на поверхности IgD, также IgM, IgG и IgA. Если В-лимфоциты по истечению определенного времени не встречают чужеродный агент, то они начинают процесс, который называют рециркуляция. Среди зрелых В-клеток есть субпопуляция, имеющая рецептор CD5+. Эта субпопуляция имеет низкую специфичность рецепторов, за счет чего способна реагировать с общими полисахаридными детерминантами бактерий. Это один из способов срочной мобилизации антибактериальной защиты.

В-клетки проходят еще один значительный цикл развития за счет формирования ИГ, названный антигеннезависимой дифференцировкой В-лимфоцитов. Вначале происходит формирование генов для Н-цепей, затем для L-цепей. В формировании гена Н-цепи участие принимают гены: V-гены вариабельной области (500 вариантов), D-гены D-области (20 вариантов), J-гены соединительной области (4 варианта), С-гены константной области (9 вариантов). Первоначально вырезается сегмент ДНК (интрон), лежащий между V и J (D– гены) и сегменты совмещаются. Затем вырезается участок между V(D)J и С-областью. Новая РНК кодирует полную V(D)JC- цепь антител. При ассоциации С-V-D-J и возникает полный ген Н-цепи m-типа. Наличие этой цепи указывает на признак пре-В-лимфоцита. Эти клетки имеют более широкий спектр специфичности, чем зрелые В-клетки.

Далее идет сборка L-цепи и формирование полного гена иммуноглобулина. Для рецепторной формы этого иммуноглобулина необходимо, чтобы Н-цепь включила пептид из 41 аминокислоты в качестве «якоря». В ДНК людей для L-цепи типа c обнаружены шесть вариантов С_c-генов, 5 варианта J_c-гена и 300 вариантов V_c-гена. Формирование полного гена L_c-цепи молекулы ИГ происходит следующим образом. Один из генов V_c соединяется с одним из J_c-минигенов, что происходит за счет делеции пар нуклеотидов, входящих в интронную последовательность между V и J генами. Одновременно происходит сближение их с С-геном. Эта рекомбинация обеспечивает образование c-локуса, состоящего из трех экзонов (кодирующих участков):L-cегмента, кодирующего лидерный пептид (участок в 20-25 аминокислот) и рекомбинантного V-J и C-генов, т.е. образования первичного транскриптата - пре-мРНК ядра. В результате его созревания (процессинг) интроны между С и J, между J и V вырезаются, т.е. связанная с полирибосомами РНК оказывается слитой из кодирующих последовательностей в информационный участок. Зрелая мРНК транслирует полипептид с лидерным L-участком. Он способствует прохождению c-цепи через мембрану эндоплазматического ретикулума. После прохождения c-цепи он отщепляется и зрелая c-цепь приобретает аминокислотный состав, который ей характерен.

Гены, кодирующие легкую цепь типа l содержит 2 гена V, 4 гена J и 4 гена C. Однако J_l4 и C_l4 не активны. Сам процесс реорганизации для l-цепи идентичен c-цепям.

Если число V_m-генов - 500, D_m – 20 и J_m - 4, то число вариантов составит:

500V_m^.•20D_m^.•4J_m = 40000. Общее число возможных рекомбинаций для L-цепей: 300V_c^. •5J_c= 1500. Общее число возможных рекомбинаций иммуноглобулина составляет: 40000••1500•4= 24,0^.10⁷. За счет неточности сплайсинга и соматических мутаций число рекомбинаций увеличивается в 100 раз и составляет 2,4•10¹⁰. При подобных величинах становится ясным, что организм защищен от разнообразных чужеродных вторжений.

Происхождение разнообразия антител можно объяснить несколькими факторами:

1. В результате перестройки соединяются любые гены сегментов (V-D-J-C).

2. Тяжелая цепь может соединяться с легкой c- или l-цепями.

3. В генах отдельной В-клетки могут произойти мутации, вызвавшие изменение ее активного центра.

Выработка антител разных классов и подклассов может зависеть от природы антигенов и цитокинов, выделяемых Т- клетками: ИЛ4 стимулирует синтез IgG, ИЛ5- синтез IgA, ИФН - IgG4 и пр.

В последнее время среди В-лимфоцитов обнаружены субпопуляции:

а) В-супрессоры (Вs), относятся к категории незрелых клеток, тормозят пролиферацию предшественников антителопродуцентов.

б) В-киллеры (Вк), взаимодействуют с Fc- фрагментами IgG-антител, фиксированнными на клетке-мишени и вызывают ее лизис.

в) В-хелперы. (Вh), усиливаают реакции клеточного типа.

г) В-клетки памяти, обеспечивают быстрый синтез антител при повторном воздействии идентичного антигена.