Цитокины

ГЗТ иммунологически специфическая, но не обусловленная антителами и пассивно не передается сывороткой. Клеточная основа ГЗТ была доказана К. Ландштейнером и г. Чейзом (1942) на основе установленной ими возможности пассивной передачи ГУТ путем ввода морским свинкам суспензии лейкоцитов крови сенсибилизированных к туберкулину доноров. Потом было доказано, что ГЗТ и другие типы клеточного иммунитета детерминируются Т – лимфоцитами.

Клеточный иммунитет участвует в следующих иммунологических функциях:

1. Гиперчувствительности замедленного типа.

2. Иммунитете при инфекционных болезнях, которые вызваны облигатними и факультативными внутриклеточными паразитами. К ним относят бактериальные инфекции (например, туберкулез, лепру, листериоз, бруцеллез), грибковые (например, гистоплазмоз, кокцидиоидомикоз, бластомикоз), протозойные (например, лейшманиоз, трипаносомоз) и вирусные (например, корь, паротит).

3. Трансплантационном иммунитете и реакции «трансплантат против хозяина».

6. Патогенезе некоторых аутоимунных болезней (например, тиреоидита, энцефаломиєлита).

Для развития клеточного иммунитета важным является характер антигенного стимула. Он лучше всего развивается при заражении внутриклеточными паразитами. Мертвые вакцины и другие неживые антигены не стимулируют клеточного иммунитета, если не вводить вместе со стимуляторами типа адьюванта Фрейнда. Только Т-зависимые антигены вызывают развитие клеточного иммунитета. Нанесение на кожу некоторых химических веществ (например – динитрофторбензола) вызывает замедленную гиперчувствительность.

Каждая Т клетка имеет на своей поверхности специфический рецептор для одной антигенной детерминанты (эпитопа) и соединяется только с антигенами, которые несут этот эпитоп. При контакте с соответствующим антигеном Т – лимфоциты подвергаются бласттрансформации, пролиферации и диференцированию в клетки памяти и эффекторные клетки, которые обеспечивают клеточный иммунитет.

При развитии реакций клеточного иммунитета Т-хелперы реагируют с антигенами, которые представлены на поверхности макрофагов или других клеток в комплексе с молекулами ГКС ІІ класса. В этом случае они освобождают биологические медиаторы (лимфокины), которые активируют макрофаги и содействуют гибели внутриклеточных паразитов.

Цитотоксичные Т-лимфоциты распознают на поверхности клеток (типа инфицированных вирусом, опухолевидных или клеток трансплантата) антиген вместе с молекулами ГКС II класса, выделяют лимфокины и уничтожают эти клетки.

Биологически активные вещества, которые выделены активированными Т – лимфоцитами достали название лимфокины. Подобные вещества, которые продуцируют моноциты или макрофаги, имеют название монокины. Сначала им давали названия, основанные на выявленных биологических эффектах (таблица 7.1)

Поскольку большинство лимфокинов проявляет разнообразную биологическую активность, и тот самый эффект может быть вызванный различными лимфокинами, их названия не были точные. Оттого было введено название «интерлейкин» для тех продуктов лейкоцитов, которые проявляют регуляторное влияние на другие клетки. Подобный эффект выявлен также у интерферонов и факторов роста. Оттого они были объединены под термином цитокины.

на что влияют	название лимфокина
и. на макрофаги	Фактор подавления миграции Фактор активации / агрегации макрофагов Фактор хемотаксиса макрофагов
ИИ. на лимфоциты	Фактор бластрансформации / митогенный фактор Фактор роста Т-клеток Фактор роста В-клеток
иии. на гранулоцити	Хемотаксический фактор Колониестимулирующий фактор
iv. на клетки, которые развиваются	Лимфотоксин Интерферон Фактор некроза опухоли
v. другие	Фактор реактивности кожи Фактор переноса

Цитокины – пептидные медиаторы или межклеточные посредники, которые регулируют иммунологические, воспалительными и репаративные реакции хозяина. Они – высокоактивные гормоноподобные вещества, активные даже в фемтомолярной концентрации (10^{-15 М). Они отличаются от эндокринных гормонов тем, что создаются не специализированными железами, а широко распространенными клетками типа лимфоцитов, макрофагов, тромбоцитов, фибробластов и проявляют не общую, а местное действие вблизи продуцирующих клеток (паракринный эффект) или непосредственно действуя на клетки-продуценты (аутокринный эффект).}

Конечно они имеют разнообразное влияние на рост и дифференцирование различных типов клеток. Действие различных цитокинов может в значительной степени перекрываться одно другим. Клонирование цитокинов и наличие моноклональных антител против них позволили охарактеризовать их более полно (таблица 8.2).

Интерлейкин - 1. Впервые описанный в 1972 г. как фактор, который активирует лейкоциты, и в 1974 г. как фактор, который активирует В-клетки, этот цитокин был переименован в интерлейкин-1 (ИЛ – 1) в 1979 г. ИЛ – 1 — стабильный полипептид, который сохраняет свою активность при 56 °С и при рН 3 – 11. ИЛ – 1 бывает в двух молекулярных формах ИЛ – 1 альфа и бета. ИЛ – 1 преимущественно выделяется макрофагами и моноцитами, но может также и продуцировать большинством других ядерных клеток. Его продукция стимулируется антигенами, токсинами, повреждениями и воспалительными процессами и подавляется кортикостероидами и простагландинами.

Иммунологические процессы ИЛ – 1 проявляются в стимулировании продукции Т клетками ИЛ – 2 и других лимфокинов, пролиферации В-клеток и синтеза антител, хемотаксису нейтрофилов и фагоцитоза. Он является медиатором широкого круга метаболических, физиологичных, воспалительных и гематологических эффектов, действуя на спинной мозг, эпителиальные и синовиальные клетки, фибробласты, остеокласты, гепатоциты, сосудистый эндотелий и тому подобное. ИЛ – 1 – важный эндогенный пироген. Вместе с фактором некроза опухоли он отвечает за многочисленные гематологические изменения при септическом шоковые и также увеличивает начальное воспаление менингеальных оболочек при бактериальном менингите.

Было установлено, что ингибиторы цитокинов защищают от последствий такого избыточного менингеального воспаления. С другой стороны, ИЛ – 1 осуществляет благоприятное влияние при тяжелых инфекциях у иммунокомпрометированных лиц.

Интерлейкин – 2. Открытие в 1976 г. фактора роста Т клеток, продуцируемого активированными клетки, который вызывал пролиферацию Т клеток и обеспечивал непрерывное размножение их в культуре, дало очень много для понимания Т клеток. Этот цитокин, переименованный в ИЛ – 2, является мощным модулятором иммунной реакции. Это – главный активатор Т и У клеток, стимулирует также цитотоксичные Т – клетки и NK клетки. Он обеспечивает превращение некоторых нулевых клеток (ВГЛ – большие гранулярные лимфоциты) в лимфокин-активированные киллеры (ЛАК), которые могут уничтожать опухолевидные клетки, стойкие к NK. Эту способность используют во время лечения некоторых видов раковых опухолей.

НАЗВАНИЕ	Главные источники	Главные функции
а. интерлейкины (ил)
ИЛ – 1	Макрофаги и другие типы клеток	Пролиферация и дифференцирование Т, В и других клеток; пирогенний эффект; индукция белков острой фазы; пролиферация клеток костного мозга. М.м. 17 500.
ИЛ – 2	Т клетки	Стимуляция росту и дифференцирования Т и У клеток, цитотоксичнисть Т и NK клеток, секреция других лимфокинив. М.м.15 500.
ИЛ – 3	Т клетки	Мульти – КСФ (колониєстимулюючий фактор). М.м.15 000.
ИЛ – 4	Тh клетки	Пролиферация В и цитотоксичних Е клеток; повышение продукции IGG 1 и IGE; увеличение рецепторов к антигенам МНС класса ИИ и IGE. М.м.20 000.
ИЛ – 5	Тh клетки	Пролиферация еозинофилив, стимуляция продукции IGA и IGM. М.м.45 000.
ИЛ – 6	Тh клетки, макрофаги, фибробласти	Стимуляция дифференцирования У клеток, продуции IGG, белков острой фазы. Г.
ИЛ – 7	Селезенка, строма костного мозга	Фактор росту В и Т клеток. М.м.25 000.
ИЛ – 8	Макрофаги, другие	Фактор хемотаксису нейтрофилив. В настоящий момент относят к хемокинив. М.м.8 500
ИЛ – 9	Т клетки	Роста и пролифеация Т клеток. М.м.40 000.
ИЛ – 10	Т, В клетки, макрофаги	Подавляет продукцию ИФН и функции мононуклеарних клеток. М.м.40 000.
ИЛ – 11	Клетки строми костного мозга	Индуктирует белки острой фазы, выработки тромбоцитив. М.м.23 000.
ИЛ – 12	В клетки, макрофаги	Активирует Т и NK клетки. М.м.70 000.
ИЛ – 13	ТН клетки	Ингибуе функции мононуклеарних клеток. Г. г. 12 000.
в. колониєстимулюючи факторы (ксф)
гм-ксф	Т клетки, макрофаги, фибробласти	Гранулоцитарно-макрофагальний колониєстимулюючий фактор. М.м. 18-24 000.
г-ксф	Фибробласти, ендотелий	Стимуляция росту гранулоцитив. М.м. 19-22 000.
м-ксф	Фибробласти, ендотелий	Стимуляция росту макрофагов. М.м. 40-90 000.

с. факторы некроза опухоли (фнп)
фнп-a	Макрофаги, моноцити	Цитотоксичнисть по отношению к опухоли, липолиз, атрофия, активация белков острой фазы, активация фагоцитуючих клеток, антивирусное и противопаразитарное действие, в избытке вызывает ендотоксичний шок. М.м. 17 000.
фнп-b	Т- клетки	Стимулирует другие циткоини. М.м. 17 000.
D. интерфероны
иф-a	Лейкоциты, фибробласти	Антивирусная активность. М.м. 20 000.
иф-b	Лейкоциты, фибробласти	Антивирусная активность. М.м. 20 000.
иф-g	Т- клетки	Антивирусная активность, активация макрофагов; экспрессия на клетках антигенов МНС класса ИИ. М.м. 45 000.

Интерлейкин – 3. ИЛ – 3 — фактор росту для ствольных клеток костного мозга. Он стимулирует гемопоез многих клеток, и поэтому известный также как мультиколониєстимулюючий фактор (мульти-КСФ).

Интерлейкин – 4. Ранее известный как фактор росту У клеток (ФРБК – 1), ИЛ – 4 активизирует В-клитини, что находятся в покое, и действует как фактор дифференцирования В-клитин. Он также действует как фактор росту для Т клеток и опасистих клеток. Он повышает активность цитотоксичних Т клеток. Он может играть роль при атопии, потому что повышает синтез IGE.

Интерлейкин – 5. Известный ранее как фактор росту У клеток – ИИ (ФРВК – ИИ), ИЛ – 5 вызывает быструю пролиферацию активированных У клеток. Он также стимулирует созревание еозинофилив.

Интерлейкин – 6. ИЛ – 6 продуцирует стимулируемыми Т и В клетками, макрофагами и фибробластами. Он стимулирует синтез активированными В клетками иммуноглобулина и формирования рецепторов к ИЛ – 2 на Т клетках. Он проявляет стимулирующий эффект на гепатоцити, нервные и кроветворные клетки. Он действует как медиатор воспалительной реакции при протиинфекцийному защите организма.

Колониестимулюючи факторы (КСФ). Эти цитокини стимулируют рост и дифференцирование плюрипотентних ствольных клеток в костном мозге. Их называют на имя типов колоний клетки, которые они стимулируют в агаровой культуре, например, гранулоцит – (ГКСФ), или мононуклеарний (МКСФ). ИЛ – 3, который стимулирует рист всех типов кроветворных клеток, известный как мульти – КСФ.

Они вызывают в организме также другие эффекты, возможно, стимулируя каскады других цитокинив. Они ответственные за регуляции скорости формирования клеток крови соответственно потребностям, например, при гнойных инфекциях определяют массивную реакцию гранулоцитив. Колониестимулюючи факторы имеют клиническое применение для лечения нарушения гемопоезу при инфекциях и росте опухолей.

Факторы некроза опухолей (ФНП). Существует два типа фактору некроза опухоли, альфа и бета.

Сывороточный фактор, способный стимулировать геморрагический некроз у некоторых опухолей, достал название фактор некроза опухолей. Это самое вещество было описано независимо как кахектин, сывороточного фактора, который вызывает истощение при хронических инфекциях. Он был переименован в ФНП- альфа. ФНП-a создается преимущественно активированными макрофагами и моноцитами. Он похожий на ИЛ – 1 в проявлении достаточно широкого спектра биологического действия типа участия в симптоматике ендотоксичного шока. Он действует на другие цитокини как имуномодулятор. ФНП- b, известный ранее как лимфотоксин, продуцирует преимущественно Т-хелперами. Его эффекты являются подобными к эффектам ФНП-a.

Интерфероны (ИФН). Сначала их идентифицировали как антивирусные агенты, интерфероны в настоящий момент классифицированы как цитокини. Существует три класса интерферонов: альфа, который продуцируют лейкоциты, бета, который продуцируют фибробласти и гамма, который продуцирует Т-клетками, активированными антигенами, митогенами или ИЛ – 2. g-ИФН проявляет много иммунологических эффектов типа активации макрофагов, повышения функции нейтрофилив и моноцитив, а также протипухлиннои активности.

Продукцию цитокинив регулируют экзогенные стимулы типа антигенов и митогенив, а также эндогенными факторами типа нейроэндокринных гормонов и гормонных пептидов (кортикостероиди, ендофини) и инш. Они также осуществляют взаєморегулюючу действие одно на одно. Много цитокинив (например ИЛ – 1, -2, -3, колониєстимулюючий фактор, интерфероны) уже нашли терапевтическое применение.

Фактор переноса. Пассивная передача клеточного иммунитета сначала достигалась вводом живых лейкоцитов от сенсибилизованих доноров. Х. Лоуренс (1954) известил о перенесениях клеточного иммунитета у людей путем ввода экстракта лейкоцитов. Этот экстракт был назван «фактор переноса» (ФП). Перенесенный иммунитет является специфическим, клеточный иммунитет может передаваться только к антигенам, к которым донор является чувствительным.

ФП – низькомолекулярна вещество, которое диализується, (м.м. от 2000 до 4000), стойкий к трипсину, ДНК-ДАЗИ, РНК-азе, замораживанию и оттаиванию. Он стойкий в течение 30 минут при 56 °С, не является антигенным. За химической природой, вероятно, есть полипептидом-полинуклеотидом.

ФП высоко активный, для перенесения достаточно экстракта с 0,1 мл осадка лейкоцитов. Перенесенный клеточный иммунитет является общим, а не локализованным в месте ввода. После ввода ФП у реципиента можно выявить гиперчувствительность замедленного типа и разнообразные тесты клеточного иммунитета in vitro. Гуморальний иммунитет не передается ФП.

Механизм действия ФП является неизвестным. ФП может быть информационной молекулой или специфическим депресорним геном, который спроможен стимулировать нейтральные лимфоциты к образованию рецепторов, специфических к антигену.

ФП имеет разнообразное применение. Его использовали для возобновления иммунной компетентности в больных с Т–клеточным дефицитом (синдромом ВИСКОТТ-ОЛДРИЧА). Его также применяли во время лечения диссеминованих инфекций, связанных с недостаточностью клеточного иммунитета (лепроматозна проказа, туберкулез, кожно-слизевой кандиоз). Его использовали во время лечения злокачественной меланоми и может быть полезным также и при других формах рака. Его использование было предложено при некоторых аутоимунних болезнях (системном красном волчьем, ревматоидном артрите) и болезнях неизвестной этиологии (саркоидози, множественном склерозе).

Теперешним временами для выявления клеточного иммунитета используют разнообразные тесты, хотя они недостаточно чувствительные и точные сравнительно с методами определения антител при гуморальному иммунитете.

Сначала единственным методом определения клеточного иммунитета была кожная проба для выявления повышенной чувствительности (например, туберкулиновий тест). Теперь используют также ряд пробиркових тестов. Эти тесты основаны на действия лимфокинив, которые выделяются в результате контакта сенсибилизованих лимфоцитов со специфическим антигеном. К ним относят реакцию бласттрансформации (превращения в молодые формы и пролиферация лимфоцитов), реакцию притеснения миграции лейкоцитов и микрофагив (торможение спонтанного движения клеток), реакцию имунолейколизу (деструкция и лизис клеток).

6. субпопуляции т –и В – лимфоцитов. Натуральные Киллеры

Необходимо остановиться на основных клетках, которые обеспечивают иммунный ответ. Для полноценного иммунного ответа необходимое участие макрофагов, о которых мы говорили ранее, Т – лимфоцитов и В-лимфоцитив.

Т – лимфоциты (Thymus-зависимые) проходят первичное дифференцирование в вилочковой железе (тимусе). Т – лимфоциты в физиологичных условиях содержатся вокруг артериол в белой пульпе селезенки в паракортикальний зоне лимфоузлов. Основная функция Т – лимфоцитов – распознавания антигену, сначала переделанного и представленного на поверхности антигенпрезентуючих клеток. Т – лимфоциты отвечают за формирование клеточного иммунитета, а также помогают В-лимфоцитам при гуморальном иммунном ответе. Т – лимфоциты активируются антигеном, который представлен в комплексе с молекулами ГКС И или ГКС ИИ класса (специфический сигнал), а также ИЛ – 1 и другими интерлейкинами (неспецифический сигнал).

В зависимости от уровня и направления дифференцирования Т – лимфоциты приобретают определенный набор мембранних маркеров, которые определяются моноклональними антителами. Эти маркеры представляют собой гликопротеиди и их помечают CD (от англ. cluster of differentiation, кластер дифференцирования). Зрелые Т – лимфоциты могут иметь CD4 или CD8, а также CD3.

Т – лимфоциты распознают антиген и реагируют на него посредством Т-клеточного рецептора вместе с молекулой CD3. Гликопротеидний Т-клеточный рецептор содержатся на мембране Т – лимфоциту, складывается из двух (a и b) цепей и реагирует специфически с епитопом антигену.

Основные субпопуляции Т – лимфоцитов. Самые разнообразные функции имеют субпопуляции CD4+ Т-хелперив. Их разделяют на Т1- и Т2-хелпери.

Т1 – хелпери секретують (производят) г-интерферон, ИЛ –2, ИЛ – 3, ФНО-a, ФНО-В. Они участвуют в дифференцировании цитоксичних лимфоцитов, содействуют развития Т-супресорив, ГЗТ и местных воспалительных реакций. Активируют Т – лимфоциты.

Т2 – хелпери секретують (производят) ИЛ – 3, ИЛ ИЛ – 4, ИЛ – 5, ИЛ – 6 и ИЛ – 10. Они содействуют пролиферации еозинофилив и опасистих клеток, пролиферации и дифференцированию В-лимфоцитив при гуморальний ответе, обеспечивают переключение В-лимфоцитив на синтез IGG, IGA, IGE. Т2 – хелпери подавляют активность Т1-хелперив.

Т1 – хелпери и Т2 – хелпери имеют маркер СD4+, но различествуют другим СD-маркерам, за чувствительностью к ИЛ – 2 и ИЛ – 4 а также за чувствительностью к радиоактивному излучению (Т1 – стойкие, Т2 чувствительные).

СD4+ Т – лимфоциты-индукторы активируют субпопуляции хелперив, супресорив, цитотоксичних Т – лимфоцитов и макрофаги, то есть выполняют функцию амплифайєрив (усилителей). Эти лимфоциты также распознают антиген за счет Т-клеточного рецептора.

Т– киллеры (цитотоксични Т – лимфоциты) имеют мембранни маркеры СD8+ и способные вызывать лизис клеток, которые несут на поверхности инородные антигены (клетки, инфицированные вирусом или которые имеют микробные антигены, клетки алотрансплантату и инш.). Т-киллер активируется в результате взаимодействия его рецептора с инородным антигеном в комплексе с молекулой ГКС 1 класса (специфический сигнал), а также под воздействием интерлейкинив, которые секретуються ближайшими макрофагами и Т-хелперами. Цитотоксичний эффект обусловлен действием перфоринив, которые секретуються активированным Т-киллером.

Т – ефектори гиперчувствительности замедленного типа (Тегут) имеют маркеры СD4+ и опосредствуют реакции замедленной гиперчувствительности. Они активируются антигеном в комплексе из ГКС ИИ класса и ИЛ – 1.

Т – супресори также имеют маркер СD8+, но для их активации нет необходимости в участии молекул ГКС. Они регулируют интенсивность иммунного ответа, подавляя активность СD4+-клитин, предотвращают развитие аутоимунних реакций и обеспечивают природную иммунологическую толерантность к собственным антигенам и организму матери к родительским антигенам плода. Инородные антигены, если они присутствуют в чрезвычайно высокой концентрации или находятся в неиммуногенной форме (например, в низькомолекулярний), также могут активизировать Т-супресори.

Т – контрсупресори не имеют а ни СD8+, а ни СD4+, подавляют функцию Т-супресорив за счет развития резистентности Т-хелперив к действию Т-супресорив.

Т – лимфоцити-заощаджувачи иммунологической памяти специфически распознают антиген в комплексе молекулами ГКС ИИ класса и участвуют во вторичном иммунном ответе. Они формируются во время первичного иммунного ответа и имеют маркер СD4⁺. Существуют маложивучие (месяцы) и долгоживущие (годы) клетки памяти.

В-лимфоцити под действием антигенной стимуляции дифференцируются в плазматические клетки, которые синтезируют антитела. Их основная функция – участие в гуморальний иммунном ответе. Они содержатся в краевой зоне белой пульпы селезенки и в внешней зоне кортикального слою лимфовузлив, где формируют зародышевые центры фолликулов. Наиболее характерным маркером В-лимфоцитив является имуноглобулиновий рецептор («заякорене» антитело) к визначенного антигену. Таким образом, антигензв'язуючий рецептор В-лимфоциту – это паратоп иммуноглобулина. Продолжительность жизни В-лимфоцитив является различной – от многих лет (В – клетки памяти) до нескольких недель (клоны плазматических клеток).

Сред У – лимфоцитов можно выделить ряд субклассов.

Основной субкласс складывают В – лимфоциты – предшественники антитилотворних клеток. В результате их активации антигеном в комплексе с молекулами ГКС ИИ класса и рядом неспецифических сигналов от Т – хелпера идет пролиферация и деференциювання клонов плазматических клеток, которые синезують антитела – имуноглобулини.

В – супресори подавляют пролиферацию В – и Т – лимфоцитив и вместе с Т – супресорами отвечают за развитие иммунологической толерантности.

В-килери могут взаимодействовать с Fс-фрагментами антител, фиксированных на клетках, которые вызывают разрушение этих клеток.

В – клетки памяти формируются из части стимулируемых антигеном В-лимфоцитив. Эти клетки не дифференцируются до конца, а переходят в успокоительное состояние на длительное время. При повторном контакте с антигеном они быстро превращаются в антитилоутворюючи клетки и обеспечивают иммунологическую память.