Медицинская микробиология, иммунология и вирусология - Сергей Бабичев

Таким образом, благодаря действию Т-супрессоров, еще в эмбриональном периоде и в первые дни жизни после рождения предотвращается трансформация тех клонов В-лимфоцитов, которые имеют рецепторы к антигенам собственных тканей, в антителообразующие клетки, а Т-лимфоцитов – в Т-цитотоксические лимфоциты, способные разрушать собственные ткани.

Следовательно, состояние толерантности не характеризуется вообще отсутствием иммунной реакции на данный антиген. Иммунологическая толерантность опосредуется активностью особых регуляторных лимфоцитов – Т– и В-супрессоров. Поэтому иммунологическая толерантность представляет собой особую форму иммунного ответа, характеризующуюся запретом, налагаемым Т– и В-супрессорами на образование клеток-эффекторов против данного, в том числе собственного, антигена.

Идиотип-антиидиотипические отношения

Как уже отмечалось, в молекуле иммуноглобулина содержится три типа антигенных детерминантов: изотипы, аллотипы и идиотипы.

Идиотипами называют антигенные детерминанты, определяемые структурой активных центров антител, т. е. структурой вариабельных областей L– и Н-цепей. Собственно, под идиотипом понимают набор идиотопов, свойственный антителам, синтезируемым данным клоном В-клеток. В свою очередь, идиотоп – один из собственных антигенных детерминантов активного центра молекул антител, продуцируемых одним или небольшим числом близких клонов В-клеток. Идиотипические детерминанты обнаруживают и типируют с помощью антиидиотипических антител.

В 1974 г. Н. Ерне высказал идею о том, что иммунная система представляет собой сеть взаимодействующих идиотипов и антиидиотипов. Одно из положений этой теории заключается в том, что для каждого антитела с его идиотипом (АТ1) существует комплементарное антитело, способное связываться с этим идиотипом (АТ2), т. е. выступающее как антиидиотип. Однако такое антитело имеет также и свой идиотип, определяемый структурой его активного центра. Так как у неиммунизированных животных содержание антител и клонов клеток, их синтезирующих, по-видимому, постоянно, то, по мнению Н. Ерне, взаимодействие антител-антиидиотипов с мембранными иммуноглобулиновыми рецепторами лимфоцитов, которые имеют структуру идиотипа, будет подавлять (супрессировать) образование антител идиотипов. Иначе говоря, антиидиотипы подавляют синтез идиотипов. Наоборот, действие антител идиотипов на лимфоциты, несущие иммуноглобулиновые рецепторы типа антиидиотипов, будет стимулировать размножение этих клеток и синтез антиидиотипов. Таким образом, одним из механизмов регуляции функционирования иммунной системы (содержания антител) является механизм сетевого сбалансированного взаимодействия между идиотипами (идиотипами антител) и антиидиотипами (иммуноглобулиновыми лимфоцитарными рецепторами, активные центры которых определяют специфичность антиидиотипов). Как было установлено позднее, антитела могут возникать и против антиидиотипов (АТ3). Они сходны с исходными идиотипами (АТ1), а антитела против анти-антиидиотипов (АТ4) сходны с АТ2. В значительной степени благодаря этому взаимодействию в организме поддерживается оптимальный в данный момент уровень антител. В идиотип-антиидиотипической регуляции принимают участие и Т-лимфоциты.

Идиотипические детерминанты обнаружены в антигенсвязывающих рецепторах В– и Т-клеток. Это свидетельствует о том, что такие участки могут играть важную роль в осуществлении лимфоцитами своих функций, а иммунная система действительно представляет собой сеть вариабельных участков, поскольку идиотипические детерминанты В– и Т-лимфоцитов ассоциированы с их мембранными рецепторами. Равновесие между клонами В– и Т-лимфоцитов, основанное на идиотипических связях, играет существенную роль в физиологии иммунной системы, а его нарушение может стать причиной аутоиммунных заболеваний.

Глава 33

Клеточные основы иммунитета. Органы иммунитета

Иммунитет, как и любая другая функция организма, исполняется своим особым органом. Однако, в отличие от всех остальных, этот орган не является анатомически единой обособленной структурой, а состоит из совокупности расселенных по всему организму и свободно передвигающихся по кровеносной и лимфатической системам клеток. Эта его особенность связана с тем, что функции иммунологического надзора должны осуществляться непрерывно во всем организме, во всех его органах и тканях.

Органом иммунитета является лимфоидная ткань, а его основными исполнителями – макрофаги (а также другие антигенпредставляющие клетки), различные популяции и субпопуляции Т– и В-лимфоцитов. Возникнув из общей исходной, так называемой стволовой, клетки и пройдя соответствующую дифференцировку в центральных органах иммунной системы, Т– и В-лимфоциты приобретают иммунокомпетентность, выходят в кровь и, непрерывно циркулируя по организму, выполняют роль его эффективных защитников.

Различают центральные и периферические органы иммунной системы.

Центральные органы иммунитета

К ним относятся костный мозг, тимус (вилочковая железа), сумка Фабрициуса у птиц, печень у млекопитающих.

Костный мозг

Роль его как центрального органа иммунитета заключается в том, что в нем возникает и непрерывно поддерживается популяция исходных клеток, являющихся общим предшественником клеток кроветворной и иммунной систем. Эти предшественники получили название костно-мозговых стволовых кроветворных клеток.

Морфологически они не идентифицированы, однако их можно обнаружить по присущей стволовым клеткам колониеобразующей способности. Если ввести летально облученным мышам клетки костного мозга, то через 8 – 10 дней после введения в селезенке реципиента обнаруживаются отдельные колонии, каждая из которых состоит из 106 стволовых клеток. Число образующихся колоний прямо пропорционально числу введенных стволовых кроветворных клеток.

Из костного мозга стволовые клетки поступают в кровь. Этот процесс находится под контролем гипоталамо-гипофизо-адреналовой системы. Понижение выработки адренокортикотропного гормона (АКТГ) приводит к усилению темпа миграции стволовых клеток в кровь. Наоборот, усиление выработки этого гормона приводит к подавлению выхода стволовых клеток из костного мозга.

Другой функцией костного мозга у млекопитающих является формирование в нем зрелых В-лимфоцитов.

Тимус

Тимус состоит из двух основных долей, каждая из которых делится на еще более мелкие дольки, состоящие из коркового и мозгового слоев. В корковом слое находится большое количество малых лимфоцитов (тимоцитов), способных активно размножаться. Строму тимуса образуют эпителиальные клетки отростчатой формы. Роль тимуса как одного из центральных органов иммунитета была установлена в 1961 г. Дж. Миллером. Он показал, что удаление тимуса у новорожденных мышей приводит к развитию у них через 1,5 – 3 мес. так называемого вастинг-синдрома (англ. waste – опустошать, изнурять). Такие мыши отстают в развитии, у них отмечаются истощение, выпадение волос, развиваются диарея, дерматит, а главное – нарушается иммунитет. При этом особенно сильно снижаются реакции клеточного иммунитета, в частности пересаженные аллогенные ткани не отторгаются. Введение таким животным экстракта, полученного из тимуса, в значительной степени смягчало вастинг-синдром. Все это показало, что тимус играет центральную роль в реакциях клеточного иммунитета.

Каким образом исходные стволовые клетки приобретают под влиянием тимуса иммунокомпетентность, долгое время оставалось не совсем ясным. Для объяснения этого явления было предложено три гипотезы: клеточная, гуморальная и гипотеза «обучения».

В соответствии с клеточной гипотезой, предполагалось, что в тимусе происходит образование лимфоцитов с особыми свойствами. Эти лимфоциты затем поступают в кровь, а через нее расселяются в различных лимфоидных органах. Возникающие таким образом популяции Т-лимфоцитов размножаются, длительное время сохраняются в организме и обеспечивают развитие клеточного иммунитета.

В соответствии с гуморальной гипотезой, в лимфоидные органы поступают исходные стволовые клетки, а их дифференцировка и превращение в иммунокомпетентные Т-лимфоциты индуцируется секретируемыми в кровь гормонами, которые вырабатывают эпителиальные клетки тимуса.

Третья гипотеза объединила оба эти механизма. Согласно теории «обучения», клетки, являющиеся предшественниками Т-лимфоцитов, поступают из кровотока в тимус, где и происходит их превращение в иммунокомпетентные Т-лимфоциты под влиянием гуморальных факторов, секретируемых эпителиальными клетками тимуса; затем они покидают его и циркулируют по лимфатической и кровеносной системам, а также расселяются по лимфоидным образованиям организма.