Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Программа для соматического гипермутагенеза в генах TCR отсутствует (в отличие от генов иммуноглобулинов)
Столь большое число — от 1018 до 109 — потенциально возможных вариантов антигенсвязывающих Рц на лимфоцитах является попыткой медленно размножающихся и медленно эволюционирующих видов многоклеточных организмов «угнаться» за изменчивостью сверхбыстро размножающихся и эволюционирующих инфекционных микроорганизмов. Природа сделала такой шаг — наделила суперизменчивостью в процессе онтогенеза в рамках одного тела единственный гистотип клеток (только лимфоциты) и единственную категорию молекул в этих клетках (антигенраспознающие Рц — TCR, иммуноглобулины). Лимфоцитарный иммунитет есть у очень небольшого числа видов земных многоклеточных животных, напомним — всего у 1,5%. Следовательно, 98,5% видов многоклеточных не имеют лимфоцитарной иммунной системы. Лимфоцитарный иммунитет понадобился для спасения от инфекций особей таких видов животных, которые оставляют единичное потомство — рожают редко и мало детенышей, значит, если не каждому, то большинству надо выжить, чтобы сохранился вид. Лимфоциты со своими Рц появились, возможно, 300 млн лет назад (вероятно, у челюстных рыб). При изучении структуруы генов RAG1 и RAG2, продукты которых начинают перестройку ДНК в генах иммуноглобулинов и TCR, было установлено, что эти уникальные гены RAG похожи на транспозоны. Возникла гипотеза, что гены RAG — ретровирусы по происхождению. Таким образом, возможно именно ретровирусная инфекция древнейших челюстных рыб привнесла новое свойство — соматическую рекомбинацию ДНК. Это свойство оказалось полезным для выживания и закрепилось отбором в лимфоцитах всех вышестоящих видов животных. Так, возможно, и возник лимфоцитарный иммунитет. 5.4. Корецепторные молекулы T–лимфоцитов — CD4 и CD8 TCR Молекула CD4 — полипептидная цепь с молекулярной массой 55 тыс. Она имеет 4 домена во внеклеточной части и по первичной структуре принадлежит к надсемейству иммуноглобулинов. Цитоплазматический участок молекулы CD4 связан с тирозинкиназой Lck и, вероятно, вносит свой вклад в проведение сигнала внутрь клетки при состоявшемся взаимодействии Рц с лигандом. В процессе активации T–лимфоцита одну молекулу TCR «обслуживают» две молекулы CD4 (происходит димеризация молекул CD4) (рис. 5.4). Молекула CD8 — гетеродимер из двух цепей, традиционно обозначаемых
Рис. 5.5. Структура молекул корецепторов T–лимфоцитов — CD4 и CD8 (схема). Молекула CD4 — полипептидная цепь, имеюшая 4 внеклеточных домена. При вовлечении в функциональный процесс молекула CD4, вероятно, димеризуется. Молекула CD8 — гетеродимер из Почти все лимфоциты (99%), дифференцирующиеся на территории тимуса в постнатальной жизни, — это T–лимфоциты с TCR 5.5. Дифференцировка T–лимфоцитов в тимусе. Позитивная и негативная селекция тимоцитов Процессы дифференцировки, происходящие в тимусе, изучены достаточно подробно и представляют следующую последовательность событий.
В это же время экспрессируются совместно молекулы CD4 и CD8 (по этой причине тимоциты на этой стадии развития называют дважды позитивными — CD4+/ CD8+).
Если какой-то TCR связывает какой-то комплекс «пептид–MHC» со слишком высокой аффинностью, то тимоцит также может погибнуть. Это называют негативной селекцией тимоцитов. В количественном отношении негативная селекция элиминирует существенно меньше тимоцитов, чем позитивная — от 10 до 70% клеток, которые прошли позитивную селекцию. Неоднократная перестройка и экспрессия генов На короткое время с мембраны тимоцитов исчезают обе молекулы корецепторов CD4 и CD8, затем экспрессируется одна из этих молекул: на тимоцитах, TCR которых имеет сродство к молекулам MHC–I, экспрессируется корецептор CD8, и на периферии эти T–лимфоциты на всю свою жизнь будут иметь «паспортную» характеристику CD8+, или Т8. На тимоцитах, TCR которых имеет сродство к MHC–II, экспрессируется корецептор CD4, и на периферии такие T–лимфоциты будут CD4+, или Т4. Есть данные, полученные на экспериментальных моделях на мышах, показывающие, что один и тот же TCR (трансгенный), экспрессированный в паре с CD4, связывает пептид–Аг в комплексе с MHC–II, а экспрессированный в паре с CD8 распознаёт другой пептид–Аг в комплексе с MHC–I. Анатомически процессы селекции проходят ближе к границе коркового и мозгового слоев тимуса при взаимодействии развивающихся тимоцитов с эпителиальными клетками стромы тимуса и с дендритными клетками костномозгового происхождения. На клетках эпителия тимуса экспрессированы молекулы адгезии LFA–3 и ICAM–1, а на тимоцитах — комплементарные им молекулы адгезии соответственно CD2 и LFA–1. Эти адгезивные взаимодействия удерживают тимоциты на территории тимуса на необходимый период времени. На эпителиальных и дендритных клетках мозговой зоны и на внешних структурах телец Гассаля (телец тимуса) экспрессирована в большом количестве мембранная молекула CD30L (CD30–лиганд). На тимоцитах же, активированных аутоантигенами, экспрессируется молекула CD30. Полагают, что именно взаимодействие CD30L с CD30 между стромой и тимоцитами, имеющими на мембране набор молекул CD4+CD8+CD45R0+CD30+ИЛ–4R+, обеспечивает сигнал на апоптоз для тимоцитов и это и есть негативная селекция аутореактивных клонов тимоцитов. В кратком виде этапы дифференцировки T–лимфоцитов в тимусе приведены в табл. 5.2. Дифференцировка T–лимфоцитов в тимусе продолжается около 3 нед. Таблица 5.2. Этапы дифференцировки T–лимфоцитов в тимусе
Рассмотрим некоторые подробности дифференцировки T–лимфоцитов в тимусе. T Вероятный лиганд для комплекса pT Перестройка генов Позитивная селекция на удовлетворительное связывание с комплексами своих пептидов со своими молекулами MHC происходит на стадии развития тимоцитов с низкой плотностью экспрессии TCR и совместной экспрессией корецепторов CD4 и CD8. Клетки–партнёры тимоцитов в данном процессе, клетки–носители молекул MHC — это эпителиальные клетки стромы коры тимуса. Эпителиальные клетки тимуса продуцируют такие цитокины, как интерлейкины 1, 3, 6 и 7, LIF, GM–CSF. Они же, эпителиальные клетки тимуса, являются продуцентами внутритимического стероидного гормона, а именно прегненолона, участие которого необходимо в регуляции экспрессии генов в дифференцирующихся тимоцитах, в том числе в индукции апоптоза тимоцитов при позитивной и негативной селекции. (В эксперименте, если мыши ввести фармакологические дозы глюкокортикоидных гормонов, то за несколько часов произойдет «глюкокортикоидная тимэктомия» — более 99% тимоцитов погибнет апоптозом, от органа останется небольшая «плёночка», содержащая немного стероидрезистентных T–лимфоцитов). В качестве примера экспериментов, ставших источником этих знаний, приведём опыты с мышами — радиационными костномозговыми химерами. Если летально облученным реципиентам одной из родительских линий, например гаплотипа MHCA, трансплантировать клетки костного мозга интактных доноров-гибридов MHCА «Профессиональные» АПК периферии — это клетки костномозгового происхождения, а именно дендритные клетки, B–лимфоциты и моноциты/макрофаги. Это поможет понять результаты следующего опыта. Если летально облученным мышам–реципиентам гаплотипа MHCВ трансплантировать костный мозг от доноров гаплотипа MHCA, то дифференцирующиеся в организме (в тимусе) реципиента T–лимфоциты оказываются неспособными развивать иммунный ответ в периферической лимфоидной ткани. В тимусе их «отобрали» на распознавание MHCВ, а представляют Аг им в организме АПК генотипа MHCA, т.е. «своего родного» для T–лимфоцитов, но они его «не приучены» распознавать: иммунорецепторы вообще распознают не «своё» и «чужое». Что будут, а что не будут распознавать антигенраспознающие Рц лимфоцитов, обусловлено не столько генетической программой, сколько конкретными ситуациями, возникающими в процессе онтогенеза. Описанный выше эксперимент показывает, почему при трансплантации костного мозга у людей с лечебной целью строго необходимо совпадение по MHC: не столько для избежания отторжения трансплантата реципиентом, сколько для обеспечения возможности дифференцировки иммунокомпетентных T–лимфоцитов из стволовых клеток костного мозга донора в тимусе реципиента. У мышей, трансгенных по перестроенному гену TCR, распознающему пептид в комплексе с MHC–I, все T–лимфоциты будут нести только этот трансгенный Рц и все T–лимфоциты в организме будут только CD8+. Если трансгенный TCR комплементарен Аг в комплексе с MHC–II, то все T–лимфоциты в организме такой мыши будут только CD4+. Та же закономерная зависимость распознавательной ориентировки TCR либо на MHC–I, либо на MHC–II и экспрессии на зрелом лимфоците соответственно или CD8, или CD4 проявляется у людей с наследственным иммунодефицитным синдромом «голых лимфоцитов». Есть варианты этого синдрома, когда генетический дефект проявляется в отсутствие экспрессии на эпителиальных клетках тимуса и на лейкоцитах молекул MHC–I. У таких пациентов не обнаруживают CD8+ T–лимфоцитов. При вариантах синдрома с отсутствием экспрессии на клетках MHC–II у больных в периферических лимфоидных органах нет T–лимфоцитов CD4+. Корреляция экспрессии TCR с молекулами CD8 и CD4 в описанном варианте сильная, но не абсолютная. В организме есть и иные субпопуляции T–лимфоцитов, например TCR T–лимфоциты, экспрессирующие CD4, и T–лимфоциты, экспрессирующие CD8, предназначены для выполнения разных функций в предстоящих иммунных ответах. Но во всех случаях независимости TCR от CD4 или CD8 лимфоциты с такими TCR распознают Аг независимо от MHC–I/II. Правда, это не означает (по крайней мере не всегда очевидно) независимость распознавания Аг от других молекул, способных представлять Аг, но не являющихся ни MHC–I, ни MHC–II. Примером таких антигенпредставляющих молекул является CD1. Если молекулы MHC–I и II «работают» (т.е. формируют комплексы) исключительно с пептидными Аг, то «неклассические молекулы MHC» специализируются на комплек-сообразовании с Аг другой химической природы — небелковой (углеводными, липидными, фосфатсодержащими). С молекулами кластера CD1 взаимодействуют особые субпопуляции зрелых T–лимфоцитов, а именно «дважды негативные» TCR Процессы негативной селекции тимоцитов идут при взаимодействии их с профессиональными АПК — дендритными и макрофагами, что иллюстрируют эксперименты с костномозговыми радиационными химерами мышей. Если реципиентов любой из родительских линий (MHCA или MHCB) летально облучить и трансплантировать им костный мозг от гибридов MHCА Созревшие в тимусе T–лимфоциты мигрируют в T–зоны периферических лимфоидных органов. Путей выхода тимоцитов из тимуса на основании гистологических наблюдений можно предполагать три: а) свободный — через эфферентный лимфатический сосуд в кортико-медуллярной зоне; б) путём экстравазации через стенку посткапиллярных венул с высоким эндотелием там же в кортико-медуллярной зоне; в) путём экстравазации через стенку капилляров в русле транскапсулярных артерий. Базовым свойством лимфоцитов является самораспознавание в смысле распознавания клеток своего организма. Теперь это можно понять несколько лучше: дифференцировка и отбор антигенраспознающих Рц T–лимфоцитов в тимусе идут при взаимодействии (комплементарном связывании) исключительно с эндогенными, т.е. со своими молекулами MHC в комплексе со своими, но разнообразными пептидами. Приведём совпадающее с нашим мнение авторитетного экспериментатора и теоретика Ч. Джейнвэя и его коллег. Опыты на мышах, трансгенных по гену Репертуар распознающих Рц периферических T–лимфоцитов зависит от MHC организма. Исходная биологическая комплементарностъ Рц T–лимфоцитов рассчитана именно на молекулы MHC всех клеток собственного организма. В функциональном отношении зрелые неиммунные T Определённое разнообразие дифференцировки CD4+ T–лимфоцитов в процессе развития иммунного ответа называют иммунным отклонением — отклонением иммунного ответа в сторону той или иной функциональной субпопуляции. В генетически здоровом организме отклонение иммунного ответа зависит от внешних факторов: в первую очередь химических качеств Аг, его дозы, пути попадания во внутреннюю среду, сопутствующих факторов типа адъювантов или инфекций, кратности иммунизации и т.д. Хотя опухоли — образования патологические, но они позволяют составить представление о нормальных субпопуляциях клеток той или иной ткани. В клинике известны нозологические единицы опухолей из клеток тимуса (табл. 5.3). Таблица 5.3. Опухоли тимуса: из T–лимфоцитов и АПК
* Синдром Сезари называют ещё эксфолиативным дерматитом. Он характеризуется сильным зудом, инфильтрацией кожи атипичными мононуклеарными клетками, алопецией, отёком, изменённой пигментацией кожи, изменениями ногтей. ** Болезнь Ходжкина разнообразна по клиническим формам. В основе патогенеза — опухолевая трансформация АПК, вероятнее всего, моноцитов. Но опухолевые АПК стимулируют пролиферацию T–лимфоцитов, и их количество может существенно превосходить нормальные показатели в крови и в тканях. Поэтому болезнь называют лимфомой Ходжкина. В некоторых случаях лимфо-пролиферация отсутствует. Пролиферируют ретикулярные стромальные клетки, и клинически эту форму идентифицируют как узелковый склероз (nodular sclerosis). Прогноз более благоприятен при лимфоме Ходжкина, чем при узелковом склерозе. ***Клональность лимфомы диагностируют анализом генов TCR в опухолевых клетках. Если планируют аутотрансплантацию костного мозга после радио- или химиотерапии, то методом ПЦР важно показать отсутствие генов TCR опухолевого клона в ткани костного мозга. Date: 2015-07-02; view: 520; Нарушение авторских прав |