Организация иммунной системы

Для дифференцировки лимфоцитов и иммуногенеза необходимо взаимодействие разных типов клеток. Они организованы в специализированные ткани и органы, где складываются оптимальные условия для межклеточной кооперации. Суммарно такие структуры называются лимфоидной системой (или лимфоидной тканью), так как в основном состоят из лимфоцитов (разной степени дифференцировки) и ассистирующих им клеток. Лимфоидные ткани подразделяются на центральные (первичные) и периферические (вторичные). К первым относятся тимус и (у млекопитающих) костный мозг; периферические -- включают лимфатические узлы, селезенку и лимфоидную ткань, ассоциированную со слизистыми оболочками.

Первичные (центральные) лимфоидные органы

В первичных лимфоидных органах предшественники лимфоцитов проходят антигеннезависимую дифференцировку, которая обеспечивает готовность клеток к реакциям на антигены в периферийных лимфоидных тканях (созревание наивных лимфоцитов). Для Т-лимфоцитов таким центром является тимус, для В-лимфоцитов – костный мозг (у млекопитающих). Условия для созревания создаются благодаря особому микрокружению в тимусе и костном мозге, которое формируется под влиянием контактных и медиаторных воздействий, испытываемых лимфоидными клетками со стороны элементов стромы (рис. 3-1).

Рис. 3-1. Происхождение и дифференцировка лимфоцитов в центральных органах иммунитета.

По основным показателям процесс центральной дифференцировки лимфоцитов у человека завершается к моменту рождения, хотя и продолжается (прогрессивно ослабевая) на протяжении всей жизни. Главным является формирование антигенного репертуара лимфоцитов, т.е. клонирование Т- и В-клеток по чувствительности к антигенам. Это связано с формированием клоноспецифических рецепторов на основе внутрихромосомных перестроек (т.е. соматической рекомбинации) в системе генов, кодирующих антигенные рецепторы.

Благодаря случайной реаранжировке генетических фрагментов (см. лекция 5) неизбежно возникают структуры, реагирующие с собственными антигенами. Клоны с такими рецепторами опасны для организма, так как обладают потенциальной агрессивностью против собственных тканей. Их гибель, которая происходит здесь же, в центральных органах, обеспечивает аутотолерантность, т.е.. ареактивность к собственным антигенам. Этот механизм, называемый негативной селекцией, особенно важен для Т-лимфоцитов, которые контролируют реактивность к большинству аутоантигенов.

Еще один процесс, совершаемый в тимусе, обозначается как позитивная селекция (она предшествует негативной селекции). Чтобы понять его, необходимо иметь представление о так называемом «двойном распознавании» антигенов Т-лимфоцитами. Его суть в том, что в отличие от В-лимфоцитов, рецептирующих свободные антигены, Т-клеточные рецепторы воспринимают фрагменты антигенов (антигенные пептиды) на поверхности других клеток в комплексе со специализированными антигенпредставляющими структурами -- молекулами (антигенами) главного комплекса гистосовместимости (MHC, от англ. Major Histocompatibility Complex -- см. лекция 4). Полезными в иммунном ответе могут быть лишь Т-лимфоциты, рецепторы которых обладают достаточным сродством к молекулам МНС. Именно они выживают в тимусе в результате позитивной селекции, получая доступ на периферию. Остальные, подобно аутореактивным клонам, погибают от апоптоза.

В целом подавляющее большинство Т-лимфоцитов (более 90%) гибнет на ранних этапах дифференцировки, не покидая тимуса. Выжившие клетки подвергаются дальнейшей дифференцировке, обретая рецепторы и секреторные потенции зрелых CD4 и CD8 Т-лимфоцитов.

Ареактивность к собственным антигенам, которая возникает благодаря негативной селекции Т-лимфоцитов в тимусе и В-лимфоцитов в костном мозге, называется «центральной толерантностью». Резко снижая вероятность аутоиммунных реакций, этот механизм не обеспечивает полного подавления аутоагрессивного начала иммунной системы. Это связано с тем, что ряд тканевоспецифических антигенов отсутствует в тимусе и костном мозге, или их концентрация слишком мала, чтобы индуцировать толерантность. Поэтому часть потенциально опасных клонов выходит на периферию. Их агрессивность сдерживается аппаратом «периферической толерантности». Его механизмы разнообразны: (1) механические и функциональные (апоптогенные) барьеры, изолирующие аутоантигены от лимфоцитов, (2) неадекватность активирующих сигналов, (3) супрессорные Т-лимфоциты, поддерживающие толерантность Т-клеток1.

Дата добавления: 2014-01-13