Позитивна селекція лімфоцитів. Активація, диференціювання та селекція лімфоцитів. Негативна селекція т-лімфоцитів

У КМ формуються ранні попередники Т-лімфоцитів. Раніше інших Т-клітинних маркерів на поверхні клітин Т-ряду людини експресується (вже на стадії проТ) CD7. Ці клітини несуть також мембранний маркер CD38, властивий багатьом кровотворним клітин на проміжних етапах розвитку. Їх розмноження підтримують фактор стовбурових клітин та ІЛ-7, рецептори яких присутні поверхні цих клітин. Проліферація клітин може бути спричинена ІЛ-3, 2, 9, 1 і 6. На ранніх етапах незрілі бластні переди потрапляють у тимус. Усі етапи диф-ки пов'язані зі зміною поверхневих маркерів для т-лімфоцитів.

Т-лімфоцити – CD2+ CD3- CD4- CD8-

З початку синтезується β-ланцюг, потім α-ланцюг. Відбувається складання ланцюгів і пов-ть виходить αβTCR CD3+ CD4+ CD8+ - кортикальні тимоцити. Відчує. До апоптозу, кіт. індуцір. кортикостероїди та в.і.

З цього мом-та начин-ся етапи покладе. і заперечують. селекції Т-лімфоцитів у тимусі. Покладе селекція – процес вибіркової підтримки клонів лімфоцитів, заперечують селекція – процес усунення клонів лімфоцитів. Ці процеси призводять до корекції первинного антигенрозпізнаючого комплексу (підтримка клонів, кіт розпізнають пептиди у складі «своїх» мол-л МНС, та усунення повністю аутореактивних клонів).

Більш рання за часом покладе. селекціяздійсниться в глибоких шарах кори тимусу. Її основою служить взаємодія тимоцитів з епітеліальними клітинами, які несуть поверхні молекули МНС II класу. На цьому етапі підтримуються клони, здатні розпізнати як аутологічні комбінації молекул МНС і пептидів, так і аутологічні молекули МНС, модифіковані чужорідними пептидами. Основою позитивної селекції є контактна взаємодія клітин унаслідок комплементарності рецептора тимоциту та молекули МНС епітеліальної клітини. У цій взаємодії беруть участь вже згадані пари адгезивних молекул, що стабілізують взаємодію.

Після осущ-ия фази покладе. відбору на пов-ти кл-к клонів, що вижили, посилився-ся експресія CD3-TCR і допоміж-их мол-л CD4 і 8. Кл-ки, що зазнали таких змін-ия, стають субстратом для заперечують. селекції. Вона осущ-ся в мозковому шарі і кортико-медулярної зоні тимусу в процесі взаємодії з дендритними кл-ами, багатими продуктами МНС I і I класів. Якщо розпізнають високоафінні власності. пептиди - ауто АГ - то знищуються шляхом апоптозу.

У результаті 2 фаз відбору елімінуються ті клони тимоцитів, які несуть рецептори, специфічні до АГ, що не мають жодного відношення до аутологічних МНС, а також до комплексів аутологічних АГ-их пептидів з аутологічними МНС.

Субпопуляція Т-лімфоцитів, основні функції. Т-хелпери, класифікація, механізми диференціювання. Роль у розвитку імунної відповіді Тх1, Тх2, Тх17 та регуляторних Т-лімфоцитів.

Лімфоцити, потрапляючи з КМ до тимусу, диференціюються під впливом тимічних гормонів у зрілі лімфоцити. У цьому вони відбуваються різні стадії розвитку. Існують 2 основні субпопуляції Т-лімфоцитів:

– Т-хелпери αβТСRCD4+- субпопуляція = 60%. У зав-ти від цього, які цитокини продуцир-ся цими лімфоцитами у розвитку імм. відповіді виділяють: Т-хелпери 1-го типу– продукують γ-інтерферон, інтерлейкін-2, ростовий фактор β. Вони активують макрофаги, беруть участь у клітинному імм. відповіді, беруть участь у запаленні, у реакціях ДЗТ; Т-хелпери 2-го типу –продукують інтерлейкін-4,5,10,21,23. здатні активувати В-лімфоцити, т.ч. відповідають розвиток спец. гуморальних імм. реакцій, осущ-ют захист проти гельмінтів, парзитів, способств. реалізації всіх алергічних р-цій в орг-мі; Т-хелпери 17- Продуцир-ють інтерлейкін-17,36, інтерлейкін-17A, F - вовл. у розвиток аутоімм. захворювань, забезпечивши. захист проти бактерій, кіт мають позаклітинний цикл розмноження.

Усі лімфоцити формуються з наївних Т-лімфоцитів. Диференціювання зумовлює локальне мікрооточення та цитокіни, кіт. впливають на дифф-ку.

Для Тх1 – Інтерлейкін-12, Тх2 – інтерлейкін-4, Тх-17 – інтерлейкін-6,23. Трэґят - трансформир. ростовий фактор β.

– Цитотоксичні лімфоцити- Кілерні кл-ки αβТСRCD8+ =30%.

Здійснюють розпізнавання та знищення чужорідних чи власних змінених клітин. Кл-ки-попередники Т-кілерів розпізнають АГ на пов-ти кл-ок асоціації з мол-ами МНС I-го класу. Секретують перфорини, гранзими, ФНП, кіт викликають пошкодження мембрани та загибель кл-ки. Тк здатні синтезувати інтерферон альфа, що має противірусну активність.

В-лімфоцити, плазматична клітка.

B-лімфоцити (B-клітини) – це тип лімфоцитів, що забезпечує гуморальний імунітет.

У дорослої людини та ссавців B-лімфоцити утворюються в кістковому мозку зі стовбурових клітин, у ембріонів – у печінці та кістковому мозку.

Головна функція B-лімфоцитів (а вірніше плазматичних клітин, у які вони диференціюються) – це вироблення антитіл. Вплив антигену стимулює утворення клону B-лімфоцитів, специфічного до цього антигену. Потім відбувається диференціювання новоутворених B-лімфоцитів у плазматичні клітини, що виробляють антитіла. Ці процеси проходять у лімфоїдних органах, регіонарних до місця влучення в організм чужорідного антигену.

У різних органах проходить накопичення клітин, які продукують імуноглобуліни різних класів:

у лімфовузлах та селезінці знаходяться клітини, що продукують імуноглобуліни М та імуноглобуліни G;

у пейєрових бляшках та інших лімфоїдних утвореннях слизових оболонок знаходяться клітини, які продукують імуноглобуліни А та Е.

Контакт із будь-яким антигеном ініціює утворення антитіл усіх п'яти класів, але після включення регуляторних процесів у специфічних умовах починають переважати імуноглобуліни певного класу.

У нормі в організмі в невеликих кількостях є антитіла практично до всіх існуючих антигенів. Антитіла, отримані від матері, є в крові новонародженого.

Антитілоутворення в плазматичних клітинах, що утворюються з B-лімфоцитів, гальмує вихід у диференціювання нових B-лімфоцитів за принципом зворотного зв'язку.

Нові B-клітини не вийдуть у диференціювання, поки в даному лімфовузлі не почнеться загибель клітин, що продукують антитіла, і лише у випадку, якщо в ньому буде ще антигенний стимул.

Даний механізм здійснює контроль за обмеженням вироблення антитіл до рівня, який необхідний для ефективної боротьби з чужорідними антигенами.

Етапи дозрівання

Антигеннезалежна стадія дозрівання В-лімфоцитів Антигеннезалежна стадія дозрівання В-лімфоцитів відбувається під контролем локальних клітинних та гуморальних сигналів від мікрооточення пре-В-лімфоцитів і не визначається контактом з Аг. У цій стадії відбувається формування окремих пулів генів, що кодують синтез Ig, і навіть експресія цих генів. Однак, на цитолемі пре-В-клітин ще немає поверхневих рецепторів – Ig, компоненти останніх знаходяться у цитоплазмі. Утворення В-лімфоцитів з пре-В-лімфоцитів супроводжується появою на поверхні первинних Ig, здатних взаємодіяти з Аг. Тільки на цьому етапі В-лімфоцити потрапляють у кровотік та заселяють периферичні лімфоїдні органи. Молоді В-клітини, що сформувалися, накопичуються в основному в селезінці, а більш зрілі - в лімфатичних вузлах. Антигензалежна стадія дозрівання В-лімфоцитів Антигензалежна стадія розвитку В-лімфоцитів починається з моменту контакту цих клітин з Аг (у тому числі алергеном). В результаті відбувається активація В-лімфоцитів, що протікає в два етапи: проліферації та диференціювання. Проліферація В-лімфоцитів забезпечує два важливі процеси: - Збільшення числа клітин, що диференціюються в продукуючі AT (Ig) В-клітини (плазматичні клітини). У міру дозрівання В-клітин та їх перетворення на плазматичні клітини відбувається інтенсивний розвиток білоксинтезуючого апарату, комплексу Гольджі та зникнення поверхневих первинних Ig. Замість них продукуються вже секретовані (тобто виділяються в біологічні рідини - плазму крові, лімфу, СМР та ін) антигенспецифічні AT. Кожна плазматична клітина здатна секретувати велику кількість Ig – кілька тисяч молекул на секунду. Процеси поділу та спеціалізації В-клітини здійснюються не тільки під впливом Аг, але й за обов'язкової участі Т-лімфоцитів-хелперів, а також цитокінів, що виділяються ними і фагоцитами - факторів росту та диференціювання; - Утворення В-лімфоцитів імунологічної пам'яті. Ці клони В-клітин є довгоживучими рециркулюючі малі лімфоцити. Вони не перетворюються на плазматичні клітини, але зберігають імунну пам'ять про Аг. Клітини пам'яті активуються при повторній їх стимуляції тим самим Аг. В цьому випадку В-лімфоцити пам'яті (за обов'язкової участі Т-клітин-хелперів та ряду інших факторів) забезпечують швидкий синтез великої кількості специфічних AT, що взаємодіють з чужорідним Аг, та розвиток ефективної імунної відповіді або алергічної реакції.

В-клітинний рецептор.

B-клітинний рецептор, або B-клітинний рецептор антигену (англ. B-cell antigen receptor, BCR) - мембранний рецептор В-клітин, що специфічно впізнає антиген. Фактично В-клітинний рецептор являє собою мембранну форму антитіл (імуноглобулінів), синтезованих даним В-лімфоцитом, і має ту ж субстратну специфічність, що і антитіла, що секретуються. З-клітинного рецептора починається ланцюг передачі сигналу всередину клітини, яка в залежності від умов може призводити до активації, проліферації, диференціювання або апоптозу В-лімфоцитів. Сигнали, що надходять (або не надходять) від B-клітинного рецептора та його незрілої форми (пре-В-клітинного рецептора), виявляються критичними у дозріванні В-лімфоцитів та у формуванні репертуару антитіл організму.

Крім мембранної форми антитіла, до складу B-клітинного рецепторного комплексу входить допоміжний білковий гетеродимер Ig/Ig(CD79a/CD79b), який суворо необхідний для функціонування рецептора. Передача сигналу від рецептора відбувається за участю таких молекул, як Lyn, Syk, Btk, PI3K, PLCγ2 та інших.

Відомо, що В-клітинний рецептор грає особливу роль у розвитку та підтримці злоякісних В-клітинних захворювань крові. У зв'язку з цим велике поширення набула ідея застосування інгібіторів передачі сигналу від цього рецептора для лікування даних захворювань. Декілька таких препаратів показали себе ефективними і зараз проходять клінічні випробування. Але ми про них нічого і нікому не скажемо. т-с-с-сс!

В1 і В2-населення.

Виділяють дві субпопуляції В-клітин: В-1 та B-2. Субпопуляція В-2 складають звичайні В-лімфоцити, до яких відноситься все сказане вище. В-1 - це відносно невелика група В-клітин, що виявляється у людини та мишей. Вони можуть становити близько 5% загальної популяції B-клітин. Такі клітини виникають протягом ембріонального періоду. На своїй поверхні вони експресують IgM та невелику кількість (або зовсім не експресують) IgD. Маркер цих клітин є CD5. Проте він є обов'язковим компонентом клітинної поверхні. В ембріональному періоді В1-клітини з'являються зі стовбурових клітин кісткового мозку. Протягом життя пул B-1-лімфоцитів підтримується рахунок активності спеціалізованих клітин-попередників і поповнюється рахунок клітин, що походять з кісткового мозку. Клітина-попередниця відселяється з кровотворної тканини на свою анатомічну нішу - в черевну та плевральну порожнини - ще в ембріональному періоді. Отже, місце проживання B-1-лімфоцитів – прибар'єрні порожнини.

B-1-лімфоцити значно відрізняються від B-2-лімфоцитів за антигенною специфічністю антитіл, що продукуються. Антитіла, синтезовані B-1-лімфоцитами, не мають значного розмаїття варіабельних ділянок молекул імуноглобулінів, але, навпаки, обмежені в репертуарі антигенів, що розпізнаються, і ці антигени - найбільш поширені сполуки клітинних стінок бактерій. Всі B-1-лімфоцити - як би один не дуже спеціалізований, але безумовно орієнтований (антибактеріальний) клон. Антитіла, що продукуються B-1-лімфоцитами, майже виключно IgM, перемикання класів імуноглобулінів у B-1-лімфоцитах не передбачено. Таким чином, B-1-лімфоцити - "загін" протибактеріальних "прикордонників" у прибар'єрних порожнинах, призначених для швидкої реакції на "інфекції, що просочуються" через бар'єри, з числа широко поширених. У сироватці крові здорової людини переважна частина імуноглобулінів - продукт синтезу саме B-1-лімфоцитів, тобто. це щодо поліспецифічні імуноглобуліни антибактеріального призначення.

Т-лімфоцити.

Т-лімфоцити утворюють три основні субпопуляції:

1) Т-кілери здійснюють імунологічний генетичний нагляд, руйнуючи мутовані клітини власного організму, у тому числі і пухлинні, і генетично чужорідні клітини трансплантатів. Т-кілери становлять до 10% Т-лімфоцитів периферичної крові. Саме Т-кілери своїм впливом викликають відторгнення пересаджених тканин, але це перша лінія захисту організму від пухлинних клітин;

2) Т-хелпери організують імунну відповідь, впливаючи на В-лімфоцити і даючи сигнал для синтезу антитіл проти антигену, що з'явився в організмі. Т-хелпери секретують інтерлейкін-2, що впливає на В-лімфоцити, та г-інтерферон. Їх у периферичній крові до 60-70% загальної кількості Т-лімфоцитів;

3) Т-супресори обмежують силу імунної відповіді, контролюють активність Т-кілерів, блокують діяльність Т-хелперів та В-лімфоцитів, пригнічуючи надлишковий синтез антитіл, які можуть викликати аутоімунну реакцію, тобто звернутися проти власних клітин організму.

Т-супресори становлять 18-20% Т-лімфоцитів периферичної крові. Надмірна активність Т-суп-ресорів може призвести до пригнічення імунної відповіді аж до повного пригнічення. Це буває при хронічних інфекціях та пухлинних процесах. У той же час недостатня діяльність Т-супрес-сорів призводить до розвитку аутоімунних захворювань у зв'язку з підвищеною активністю Т-кілерів і Т-хелперів, які не стримуються Т-супресорами. Для регулювання імунного процесу Т-супресори секретують до 20 різних медіаторів, що прискорюють або уповільнюють активність Т-і В-лімфоцитів. Крім трьох основних видів, існують інші види Т-лімфоцитів, у тому числі Т-лімфоцити імунологічної пам'яті, що зберігають і передають інформацію про антиген. При повторній зустрічі з цим антигеном вони забезпечують його розпізнавання та тип імунологічної відповіді. Т-лімфоцити, виконуючи функцію клітинного імунітету, крім того, синтезують і секретують медіатори (лімфокіни), які активізують або сповільнюють діяльність фагоцитів, а також медіатори з цитотоксилогічним та інтерфероноподібним діями, полегшуючи і спрямовуючи дію .

Початкова стадія

субкапсулярна зона кіркової речовини тимусу

Пре-т-клітини

малодиференційовані лімфобласти, мігруючі з червоного кісткового мозку

(Позбавлені основних поверхневих маркерів диференціювання Т-лімфоцитів:

З D 4 і CD 8-корецепторів, «подвійні негативи»)

в результаті взаємодії зепітеліоретикулоцитами субкапсулярної області

активно проліферуютьі експресуютьпевні білки

синтезована  -ланцюг ТКРіндукує реорганізаційні події в генах, що кодуютьα-ланцюг

формуються "подвійні позитиви"

позитивна селекціяТ-лімфоцитів

Зберігаються тільки ті

Т-лімфоцити , ТКР яких володіють деякою спорідненістюдо молекул МНСI або IIкласу

знищуються макрофагами, оскільки

не виявляють спорідненостідо молекул МНСI або IIкласу

(Нереакційноздатні)

залежно від того, до яких молекул МНС виявляють спорідненість

до МНС II класу

до МНС І класу

формуються "одинарні позитиви"

Негативна селекція т-лімфоцитів

зберігаютьсятільки ті , що невиявляють спорідненостідовласним молекулам

знищуються ті , що виявляють спорідненістьдовласним молекулам, асоційованим з молекулами МНС

Наївні специфічні т-лімфоцити

перетвориться на Т-хелпер, а при взаємодії з антигенним комплексом, представленим на поверхні макрофагу, – на Т-клітину запалення.

Крім того, в кірково-медулярної зонина стадії «подвійних позитивів» відбувається і негативна селекція Т-лімфоцитів,що полягає в елімінації Т-лімфоцитів, що виявляють спорідненість до власних молекул, асоційованих з молекулами МНС. Фенотип Т-лімфоцитів, які не пройшли відбір на специфічність (позитивну або негативну селекцію), відповідає подвійним позитивам ( ЗD4 CD8 ) і вказує на незавершеність диференціювання.

Таким чином, Т-лімфоцити, що гинуть у тимусі, не витримують дві умови позитивної селекції (проявляють або дуже високу афінність ТКР до молекул МНС, або взагалі її не виявляють), або виявляють реакції на власні антигени, внаслідок чого елімінуються негативною селекцією. Найменша частина популяції Т-лімфоцитів, що пройшли жорсткі умови відбору на специфічність, залишає тимус і розселяється в периферичних органах імунної системи. Весь шлях доантигенного розвитку Т-лімфоцитів створює потенціал для можливої в майбутньому (в периферичних органах імунної системи) зустрічі з різними чужорідними антигенами, але при цьому виключає вихід у циркуляції наївних Т-лімфоцитів, налаштованих на власні антигени та тих клітин, які не виявляють спорідненості до молекул МНС, у результаті виявляться нездатними взаємодіяти з комплексами «антигенна детермінанта-молекула МНС» на поверхні антигенпрезентуючих клітин, а, отже, і нездатними пройти антигензалежне диференціювання, перетвориться на зрілі та розвинути імунну відповідь.

Тимусі T-лімфоцити диференціюються, набуваючи Т-клітинні рецептори (англ. TCR) та різні ко-рецептори (поверхневі маркери). Відіграють важливу роль у придбаній імунній відповіді. Забезпечують розпізнавання та знищення клітин, що несуть чужорідні антигени, посилюють дію моноцитів, NK-клітин, а також беруть участь у переключенні ізотипів імуноглобулінів (на початку імунної відповіді B-клітини синтезують IgM, пізніше перемикаються на продукцію IgG, IgE, IgA).

1 Типи Т-лімфоцитів
- 1.1 Т-хелпери
- 1.2 Т-кілери
- 1.3 Т-супресори
2 Диференціація у тимусі
- 2.1 β-селекція
- 2.2 Позитивна селекція
- 2.3 Негативна селекція
3 Активація
4 Примітки

Типи Т-лімфоцитів

Т-клітинні рецептори (англ. T-Cell Receptor (TCR)) є основними поверхневими білковими комплексами Т-лімфоцитів, відповідальними за розпізнавання процесованих антигенів, пов'язаних з молекулами головного комплексу гістосумісності (англ. Major Histocompatibility Complex (MHC)) на поверхні антиген . Т-клітинний рецептор пов'язаний з іншим поліпептидним мембранним комплексом, CD3. функції CD3 комплексу входить передача сигналів клітину, а також стабілізація Т-клітинного рецептора на поверхні мембрани. Т-клітинний рецептор може порівнюватися з іншими поверхневими білками, TCR корецепторами. Залежно від корецептора та виконуваних функцій розрізняють два основні типи Т клітин.

Т-хелпери

Т-хелпери (від англ. helper – помічник) – Т-лімфоцити, головною функцією яких є посилення адаптивної імунної відповіді. Активують Т-кілери, B-лімфоцити, моноцити, NK-клітини при прямому контакті, а також гуморально, виділяючи цитокіни. Основною ознакою Т-хелперів є наявність на поверхні клітини молекули корецептора CD4. Т-хелпери розпізнають антигени при взаємодії їх Т-клітинного рецептора з антигеном, пов'язаним з молекулами головного комплексу гістосумісності II класу (Major Histocompatibility Complex II (MHC-II)).

Т-кілери

Т-хелпери та Т-кілери утворюють групу ефекторних Т-лімфоцитівбезпосередньо відповідальних за імунну відповідь. той же час існує інша група клітин, регуляторні Т-лімфоцити, функція яких полягає у регулюванні активності ефекторних Т-лімфоцитів Модулюючи силу та тривалість імунної відповіді через регуляцію активності Т-ефекторних клітин, регуляторні Т-клітини підтримують толерантність до власних антигенів організму та запобігають розвитку аутоімунних захворювань. Існують кілька механізмів супресії: прямий, при безпосередньому контакті між клітинами, і дистантний, що здійснюється на відстані, наприклад, через розчинні цитокіни.

Т-супресори

γδ Т-лімфоцити є невеликою популяцією клітин з видозміненим Т-клітинним рецептором. на відміну від більшості інших Т-клітин, рецептор яких утворений двома α і β субодиницями, Т-клітинний рецептор γδ лімфоцитів утворений γ і δ субодиницями. Дані субодиниці не взаємодіють з пептидними антигенами, презентованими MHC комплексами. Передбачається, що Т Т-лімфоцити беруть участь у впізнанні ліпідних антигенів.

Диференціація у тимусі

Всі Т-клітини беруть свій початок від гемопоетичних стовбурових клітин червоного кісткового мозку, які мігрують у тимус і диференціюються у незрілі. тимоцити. Тимус створює мікросередовище, необхідне для розвитку повністю функціонального репертуару Т-клітин, який є МНС-обмеженим та толерантним до самого себе.

Диференціація тимоцитів поділяється різні стадії залежно від експресії різних поверхневих маркерів (антигенів). На ранній стадії, тимоцити не експресують CD4 і CD8 корецепторів, і тому класифікуються як подвійні негативні (англ. Double Negative (DN)) (CD4-CD8-). На наступній стадії тимоцити експресують обидва корецептори та називаються подвійними позитивними (англ. Double Positive (DP)) (CD4+CD8+). Нарешті на фінальній стадії відбувається селекція клітин, які експресують лише один із корецепторів (англ. Single Positive (SP)): або (CD4+), або (CD8+).

Ранню стадію можна поділити на кілька підстадій. Так, на підстадії DN1 (англ. Double Negative 1) тимоцити мають наступну комбінацію маркерів: CD44+CD25-CD117+. Клітини з цією комбінацією маркерів ще називають ранніми лімфоїдними попередниками (англ. Early Lymphoid Progenitors (ELP)). Прогресуючи у своїй диференціації, ELP клітини активно діляться і втрачають здатність трансформуватися в інші типи клітин (наприклад В-лімфоцити або мієлоїдні клітини). Переходячи на підстадію DN2 (англ. Double Negative 2), тимоцити експресують CD44+CD25+CD117+ і стають ранніми Т-клітинними попередниками (Early T-cell Progenitors (ETP)). протягом DN3 підстадії (англ. Double Negative 3), ETP клітини мають комбінацію CD44-CD25+ і вступають у процес β-селекції.

β-селекція

Гени Т-клітинного рецептора складаються з повторюваних сегментів, що належать до трьох класів: V (англ. variable), D (англ. diversity) та J (англ. joining). У процесі соматичної рекомбінації генні сегменти, по одному з кожного класу, з'єднуються разом (V(D)J рекомбінація). Об'єднана послідовність сегментів V(D)J призводить до появи унікальних послідовностей для варіабельних доменів кожного з ланцюгів рецептора. Випадковий характер утворення послідовностей варіабельних доменів дозволяє генерувати Т-клітини, здатні розпізнавати велику кількість різних антигенів, і, як наслідок, забезпечувати більш ефективний захист проти патогенів, що швидко еволюціонують. Однак цей же механізм часто призводить до утворення нефункціональних субодиниць Т-клітинного рецептора. Гени, що кодують TCR-β субодиницю рецептора, першими піддаються рекомбінації в клітинах DN3. Щоб унеможливити утворення нефункціонального пептиду, TCR-β субодиниця утворює комплекс з інваріабельною пре-TCR-α субодиницею, формуючи т.з. пре-TCR рецептор. Клітини, нездатні утворювати функціональний пре-TCR рецептор, гинуть внаслідок апоптозу. Тимоцити, що успішно пройшли β-селекцію, переходять на підстадію DN4 (CD44-CD25-) і піддаються процесу позитивної селекції.

Позитивна селекція

Клітини, що експресують на своїй поверхні пре-TCR рецептор, все ще не є імунокомпетентними, тому що не здатні зв'язуватися з молекулами головного комплексу гістосумісності (MHC). Для впізнавання молекул MHC TCR-рецептором потрібна наявність CD4 та CD8 корецепторів на поверхні тимоцитів. Утворення комплексу між пре-TCR рецептором та CD3 корецептором призводить до інгібування перебудов генів β субодиниці і водночас викликає активацію експресії генів CD4 та CD8. Таким чином, тимоцити стають подвійними позитивними (DP) (CD4+CD8+). DP тимоцити активно мігрують у кіркову речовину тимусу, де відбувається їх взаємодія з клітинами кортикального епітелію, що експресують обидва MHC комплекси (MHC-I та MHC-II). Клітини, нездатні взаємодіяти з MHC комплексами кортикального епітелію піддаються апоптозу, тоді як клітини, що успішно пройшли таку взаємодію, починають активно ділитися.

Негативна селекція

Тимоцити, що пройшли позитивну селекцію, починають мігрувати до кортико-медулярного кордону тимусу. Потрапляючи в медуллу, тимоцити взаємодіють із власними антигенами організму, презентованими на MHC комплексах медулярних тимічних епітеліальних клітин (мТЕК). Тимоцити, що активно взаємодіють з власними антигенами, піддаються апоптозу. Негативна селекція запобігає появі Т-клітин, що самоактивуються, здатних викликати аутоімунні захворювання, будучи важливим елементом імунологічної толерантності організму.

Активація

Т-лімфоцити, що успішно пройшли позитивну і негативну селекцію в тимусі, що потрапили на периферію організму, але не мали контакту з антигеном наївними Т-клітинами(англ. Naive T cells). Основною функцією наївних Т клітин є реакція на патогени, які раніше не відомі імунній системі організму. Після того, як наївні Т клітини розпізнають антиген, вони стають активованими. Активовані клітини починають активно ділитися, утворюючи безліч клонів. Деякі з цих клонів перетворюються на ефекторні Т-клітини, які виконують функції специфічні для даного типу лімфоциту (наприклад виділяють цитокіни у випадку Т-хелперів або лізують уражені клітини у випадку Т-кілерів). Інша половина активованих клітин трансформується в Т-клітини пам'яті. Клітини пам'яті зберігаються в неактивній формі після первинного контакту з антигеном до тих пір, поки не настає повторна взаємодія з тим самим антигеном. Таким чином, Т-клітини пам'яті зберігають інформацію про антигени, що раніше діяли, і формують вторинну імунну відповідь, що здійснюється в більш короткі терміни, ніж первинний.

Взаємодії Т-клітинного рецептора та корецепторів (СD4, CD8) з основним комплексом гістосумісності важливо для успішної активації наївних Т-клітин, проте саме по собі не достатньо для диференціації в ефекторні клітини. Для подальшої проліферації активованих клітин потрібна взаємодія т.з. костимулюючих молекул. Для Т-хелперів такими молекулами є CD28 рецептор на поверхні Т-клітини та імуноглобулін B7 на поверхні антиген-презентуючої клітини.

Примітки

Murphy K., Travers P., Walport M. Janeway з Immunobiology. - New York: Garland Science, 2011. - 888 p. - ISBN 0-8153-4123-7.
Alberts B., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. Molecular Biology of the Cell. - New York: Garland Science, 2002. - 1367 p. - ISBN 0-8153-3218-1.
Holtmeier W., Kabelitz D. Gammadelta T cells link innate and adaptive immune responses // Chemical immunology and allergy. – 2005. – Vol. 86. - P. 151-83. - ISBN 978-3-8055-7862-2. - DOI:10.1159/000086659 - PMID 15976493.
Schwarz B. A., Bhandoola A. Trafficking з мізерної капусти до тематики: arerequisite for thimopoiesis // Immunol. Rev.. – 2006. – Vol. 209. - P. 47-57. - DOI:10.1111/j.0105-2896.2006.00350.x - PMID 16448533.
Sleckman B. P. Lymphocyte antigen receptor gene assembly: multiple layers of regulation // Immunol Res. – 2005. – Vol. 32. – P. 153-8.

Кров
Кровотворення	Кістковий мозок людини Ерітропоез Лейкопоез
Компоненти	Плазма Еритроцити Гематокрит Тромбоцити Лейкоцити: Гранулоцити (Нейтрофіли Еозинофіли Базофіли) Агранулоцити (Лімфоцити (T-B-NK-) Моноцит)
Біохімія	Група крові Резус-фактор Буферні системи (Ацидоз Алкалоз) Сироватка Глікемія (Гіпер-Гіпо-)
Захворювання	Анемія Лейкоз Коагулопатія (Гемофілія Хвороба Віллебранда) Гемобластози
Див. також	Гематологія Онкогематологія

t лімфоцити вище, t лімфоцити норма, t лімфоцити підвищені, t лімфоцити знижено

T-лімфоцити Інформація Про

Імунопоез: дозрівання Т- і Вклітинних рецепторів.
Роль факторів мікрооточення.
Механізми позитивної та
негативної селекції.
Основні субпопуляції
лімфоцитів.
Цикл 1 – імунологія.
Заняття №3.

Центральні органи
імунітету - червоний
кістковий мозок та тимус.
У центральних органах
імунітету відбувається
перший,
антигеннезалежний етап
диференціювання
лімфоцитів –
тобто «дозрівання»
унікальних
моноспецифічних
рецепторів.
У кістковому мозку відбувається
освіта та
диференціювання всіх
типів клітин крові на
основі
самопідтримується
популяції стовбурових
клітин,
диференціювання Влімфоцитів.
Тимус є «школою
компетентності Тлімфоцитів»,
вилочкову залозу
мігрують пре - Т-клітини
із кісткового мозку.

ЦЕНТРАЛЬНІ ОРГАНИ ІМУНІТЕТУ

Клітини стають
імунокомпетентними – то
є здатними розрізняти
різні молекули чужорідних
структур.
Ця здатність закладена в
геном лімфоцитів,
присутності антигенів на
На цьому етапі не потрібно.
У центральних органах
імунітету формується
здатність клітин
реагувати в майбутньому (на
периферії) на «чуже» по
принципу: один лімфоцит –
один антиген.

Центральні органи імунітету: тимус

тимус

ТІМУС
Дольчаста структура з епітеліальними клітинами строми та
сполучною тканиною
Строма забезпечує мікрооточення для розвитку та селекції Т
клітин
Зовні –кора, усередині –мозковий шар, усередині – тимоцити (Тлімфоцити, які мігрували з кісткового мозку)
тимоцит
Епітеліальна
кора
клітина кори
Дендритна
клітина
макрофаг
Мозковий
шар
Епітеліальн
я клітина
мозкового
шару

Клітини кори та мозкової речовини тимусу

Тімус - біологічний годинник: маса тимусу

новонароджені
15 років
6 – 10 років
11 – 15 років
16 – 20 років
21 – 25 років
26 – 30 років
31 – 35 років
36 – 45 років
46 – 55 років
56 – 65 років
66 – 90 років
15.15 г
25.6 г
29.4 г
29.4 г
26.2 г
21.0 г
19.5 г
20.1 г
19.0 г
17.3 г
14.3 г
14.06 г

Тімус - біологічний годинник

Для людей похилого віку характерно:
велика кількість клітин
пам'яті (зустрічі з багатьма
антигенами)
знижена кількість наївних
Т-клітин (старіння тимусу)
зниження не тільки числа
наївних Т-клітин, а й
різноманітності репертуару їх
Т-клітинних рецепторів
зниження можливості
формування адекватного
імунної відповіді на раніше
незнайому інфекцію.

Дозрівання Т-лімфоцитів у тимусі: 1 етап

Структурна
частина тимусу
Кора
Клітини,
що забезпечують
дозрівання Тлімфоцитів
Функції
Селекція
Клітини-няньки –
Синтез "гормонів" + селекція -
епітеліальні клітини тимусу –тимулін, знищуються
тимусу.
тимозини,
клітини, не
тимопоетини,
У кірковому шарі
здатні
забезпечують
тимусу знаходиться
пов'язувати
ранні
етапи
більша частина
власні МНС
диференцірів
тимоцитів (85-95%)
-антигени, на
ки Т лімфоцитів виході -або
CD4+клітини
(розпізнають МНС II
класу) чи CD8+
(МПС I)

Дозрівання Т-лімфоцитів у тимусі: 2 етап

Клітини,
Структур
що забезпечують
ня частина
дозрівання Ттімуса
лімфоці
Функції
Селекція
тов
Мозковий Дендритні
шар
клітини,
макрофаги
Зустрічають CD4+ та
CD8+ клітини на
межі кіркового та
мозкового шару,
представляють їм у
комплексі з МНС
молекулами
аутоантигени
«-» селекція:
знищуються ті
лімфоцити,
які відповідають
на аутоантиген -
всього гине
80-90% Т-клітин

ЦЕНТРАЛЬНІ ОРГАНИ ІМУНІТЕТУ: позитивна та негативна селекція (відбір) клітин

У центральних органах
імунітету відбуваються
процеси селекції клонів
лімфоцитів (Т-лімфоцитів
- у тимусі, В-лімфоцитів у кістковому мозку).
Біологічний сенс
селекції, що відбувається у
центральних органах
імунітету – вихід у
периферичну кров
функціонально зрілих та
неаутореактивних
лімфоцитів.
Селекція забезпечується
підтримкою клонів,
що розпізнають пептиди
у складі «своїх»
молекул головного
комплексу
гістосумісності
(позитивна
селекція), та
усуненням
аутореактивних клонів
(Негативна
селекція).

Інтенсивність відбору тимоцитів

T клітини дозрівають у
тимусі,
але набагато більше Ткліток гине в
тимусі (не проходять ±
селекцію).
98% клітин гине в
тимусі без розвитку
запалення та
зміни розмірів
тимусу.
1 – тільце Гассаля,
2-тимоцити,
3 – апоптотичні тимоцити.

T клітини дозрівають у тимусі,
але набагато більше Т-клітин гине
містить
1-2 x 108
клітин
2 x 106 на день
98% клітин гине в тимусі без розвитку запалення та
зміни розмірів тимусу.
Макрофаги тимусу фагоцитують апоптозні тимоцити.

Будова Т-рецепторів

Т клітинний рецептор має і -ланцюги (є
альтернативні рецептори, які мають
і ланцюги- забезпечують імунітет слизових
оболонок, первинна відповідь при інфекції).
Кожен і ланцюг у складі Т рецептора має:
- 1 зовнішній варіабельний Vдомен
- 1 зовнішній константний C – домен;
- трансмембранний сегмент;
- Цитоплазматичний хвостик (короткий).

Т-клітинний рецептор
Місце зв'язування
АГ
для порівняння:BCR - Ig Fab фрагмент
VL
CL
V V
VH V
L
VH
CH
CH
CH CH
CH CH
CL
Fab
Fc
Структура домену: гени Ig
карбогідрати
моновалентність
C C
+
+
Цитоплазмати
чеський хвіст
+
Трансмембранна
область
Немає альтернативних константних
регіонів
гетеродимери, ланцюги пов'язані
дисульфідними містками
Дуже короткий
цитоплазматичний хвіст
Місце зв'язування антигену
утворено V та V областями
30,000 TcR однієї специфічності
на клітку

Які клітини виходять на периферію із тимусу?

В результаті позитивної та
негативної селекції у
кровотік надходять тільки
ті Т-лімфоцити, які:
мають моноспецифічний
Т-клітинний рецептор
(TcR);
розпізнають молекули MHC
I класу (CD 8+Тцитотоксичні) або MHC
II класу (CD 4+ Т-хелпери)
не здатні розпізнавати
аутоантигени (тобто не
аутореактивні Т
лімфоцити).

Будова Т-рецепторного комплексу (TCR/CD3)

На клітинній
поверхні-Т
клітинний рецептор
(або) розташований
у безпосередній
близькості до
комплексу,
званому CD 3 .
Через комплекс CD 3
відбувається
передача сигналу з
Т клітинного
.
рецептора в клітину

Будова корецепторів (CD 4 або CD8)

Корецептори (CD 4 або
CD8) розташовані
на мембрані Т
лімфоциту поряд з
комплексом
TCR/CD3.
Корецептори «дізнаються»
молекули MHC
антигенпрезентиру
Поверхнева мембрана Т – лімфоциту
ючих клітин, а
рецептор
розпізнає
фрагменти
антигену.
Поверхнева мембрана АПК

Клітка-мішень
Антиген презентуюча клітина

Процес дозрівання тимоцитів: етапи формування корецепторів

Корецептори:
CD4 – розпізнає
молекули МНС II
CD8 – розпізнає
молекули МНС I
У корі знаходяться незрілі
тимоцити:
подвійні негативні
(CD3/TcR CD4 - 8-)
подвійні позитивні
(CD3/TcR CD4+ 8+)
При переході до мозкового
шар клітини втрачають або
CD4, або CD8 і
стають
однопозитивними.
У мозковому шарі – зрілі
однопозитивні
тимоцити, їх -2 типи:
(CD3/TcR CD4+) –Т –
хелпери
(CD3/TcR CD8+) –Т –
цитотоксичні
Такими вони і виходять у
кровотік.

Перехід від подвійних позитивних Т клітин до однопозитивних
CD4+ ТИМОЦИТ
Подвійні позитивні ТИМОЦИТИ
TcR
TcR
√
X
CD8
3
MHC I класу
CD4
TcR
TcR
2
CD8
3
CD4
2
MHC II класу
MHC I класу
MHC II класу
Епітелій тимусу
Сигнал з CD4 скасовує експресію CD8 і навпаки

Реаранжування генів T-клітинних рецепторів

При «дозріванні» рецепторів
Т лімфоцитів у тимусі
гени α- β- або γ- і δ-ланцюгів
зазнають рекомбінації
ДНК (реаранжування генів,
кодують Т клітинні
рецептори).
У α-β-Т-лімфоцитів спочатку
перебудовуються гени βланцюга, потім-гени α-ланцюга Т
клітинного рецептора.
Теоретично
реаранжування
генів TCR
забезпечує 10161018
варіантів Т
клітинних
рецепторів;
реально це
різноманітність
обмежено числом
TCR лімфоцитів у
організм до 109.

Реаранжування генів, що кодують  -ланцюг Т рецептора

Реаранжування генів, що кодують ланцюг Т рецептора
Початкова конфігурація генів, що кодують ланцюг:
ці гени знаходяться в хромосомі у вигляді повторюваних
сегментів, що належать до трьох класів: V (variable), D
(diversity) та J (joining), а також один або кілька
інваріантних константних регіонів (constant).
V
D
J
C
Початкова конфігурація

Реаранжування генів рецептора ТК (TCR)

Рекомбінація ДНК відбувається
при об'єднанні V-, D- та J-сегментів, каталізується
комплексом рекомбіназ.
Після перебудови VJ в генах αланцюга та VDJ в генах β-ланцюга, а
також після приєднання
некодованих N- та P-нуклеотидів, з ДНК
транскрибується РНК.
Об'єднання з C-сегментом та
видалення зайвих
(не використовуються) Jсегментів відбувається при
сплайсингу первинного
транскрипт.
Соматичний гіпермутагенез
гени TCR не піддаються.

Реаранжування генів, що кодують Т-рецептор, шляхом соматичної рекомбінації

1 етап – злиття генів D-J
2 етап – злиття генів V-DJ
3 етап – складання ланцюга
V
DJ
C
V
DJ
C
V-DJ злиття
D-J злиття

Реаранжування генів, що кодують  -ланцюг Т рецептора, складання Т рецептора

Реаранжування генів, що кодують ланцюг Т
рецептора, складання Т рецептора
При реаранжуванні генів
-ланцюги Т клітинного
рецептора відбуваються
ті ж етапи, що і при
перебудові генів
-ланцюги.
По закінченню
реаранжування генів
ланцюги
відбувається зчитування
м РНК, побудова білків,
спільне складання та
- ланцюгів, експресія на
поверхневу мембрану
Т-рецепторного
комплексу.
T клітини вже можуть
розпізнати антиген і
взаємодіяти з
молекулами MHC I та II
класів через
корецептори - CD4 та
CD8.
Після цього починаються
процеси
негативною
селекції (їм
надають
аутоантигени).

Як розвивається аутотолерантність до
антигенів,
відсутнім у тимусі?
T клітини, що несуть TcR і вступають у
взаємодія з антигенами тимусу,
знищуються (негативна селекція).
Але! Деякі аутоантигени не
експресуються у тимусі – тобто. з ними тимоцит
зустрінеться вперше, коли він вийде на
периферію як наївний Т лімфоцит.
Висновок: клітинна толерантність повинна
розвиватися і поза тимусом.

Костимуляція (імуна відповідь); відсутність кістостимуляції (анергія, толерантність). імунної відповіді).

Процес презентації
антигенів
супроводжується
чи ні
супроводжується
костимуляцією:
АПК експерсують
чи ні
експресують
молекули
костимуляції,
лігандами для
яких є
молекули на
поверхні
Тклітини.

Ко-стимулюючі молекулярні взаємодії на АПК та Тлімфоциті: CD40-CD 40L та комплекс B7-CD 28

Гіпотези ушкодження та костимуляції
Повна експресія функцій Т лімфоцитів залежить від того, коли
і де експресуються костимуляторні молекули
Клітини, контактиру
ючі тільки
з аутоАГ
Смерть клітини шляхом
апоптозу.
Фізіологічна
загибель.
Немає тривоги, погрози
АПК
Немає тривоги, погрози
Немає активації АПК, немає імунної відповіді
АПК

Гіпотеза загрози
Клітинна смерть
шляхом некрозу
напр.ушкодження
тканини, вірусна
інфекція
АПК
ТРИВОГА
Патогени,
розпізнані
рецепторами
АПК
АПК, які визначили сигнали загрози, експресують
костимулюючі молекули,
активують Т – клітини та імунну відповідь

Вижили в результаті
позитивною та
негативною
селекції Т-клітини
виходять із тимусу
у кровотік - це
наївні Тлімфоцити, ще
не зустрічалися
з антигеном.
Наївна Т-клітина циркулює
по крові та періодично
заходить до лімфовузлів, де в Тклітинній зоні контактує з
антигенпрезентируючими
клітинами.
АПК, представляючи антигени,
«відбирають» Т лімфоцити, чий
рецептор найбільше підходить до
антигену, і дають таким
клітинам сигнали для
переважного
виживання, активації,
проліферації та
диференціювання -для
забезпечення адекватного
імунної відповіді на АГ

Зрілі Т-лімфоцити: життєвий шлях на периферії

Після зустрічі з антигеном у лімфовузлі
Т-клітина за допомогою цитокінів,
костимуляційних молекул АПК
набуває здатності
клонуватися (у всіх її нащадків –
однакові моноспецифічні Т-рецептори, що розпізнають АГ).
Серед нащадків Т, що ділиться
лімфоцити з'являються:
клітини центральної пам'яті (TCM – stem
cell memory T cells),
короткоживучі ефекторні клітини,
здійснюють імунну реакцію
(SLEC або TEMRA-клітини),
ефекторні клітини попередники пам'яті TEM,
Усі ці клітини виходять
з лімфовузла,
переміщаються
по крові.
Ефективні клітини потім
можуть вийти
з кровотоку для
здійснення
імунної відповіді
у периферичній тканині
органу, де знаходиться
патоген (приклад –
вірусна інфекція).
На момент закінчення
імунної відповіді
більшість
ефекторних клітин
гине, 5-10%
залишаються у вигляді клітин
пам'яті.
.

Еміграція ефекторної Т-клітини у тканину при вірусній інфекції

Еміграція ефекторної Т-клітини у тканину при вірусній
інфекції

Зрілі Т-лімфоцити: рециркулюючі та резидентні

Лімфоцити рециркулюють
по лімфі та кровотоку
у пошуках антигену,
який потрібно
розпізнати та запустити
імунна відповідь.
Частина Т-лімфоцитів
знаходиться не в крові
і не в лімфовузлах,
а в органах,
не відносяться
до імунної системи –
резидентні Т
лімфоцити тканин,
які є
нащадками ефекторних
Т клітин, що втратили
здатність
рециркулювати.
Деякі периферичні для
імунної системи тканини,
(Слизова тонкої кишки,
черевна порожнина та ін.)
дозволяють ефекторним лімфоцитам проникати всередину
вільно;
Інші тканини (ЦНС, слизові
статевих органів, легені,
епідерміс, очі) практично не
пропускають Т лімфоцити (не
експресують молекули хомінгу
-Адресини або експресують в
дуже невеликих кількостях);
великий потік ефекторних клітин в ці тканини спостерігається
лише за реакції запалення.

ВІДКРИТТЯ В - КЛІТИННОГО ІМУНІТЕТУ
1954 - Bruce Glick, США
Вивчення функції Фабрицієвої сумки (bursa Fabricius), лімфоїдного
органу в області клоаки у курки
Бурсектомія у курей не наводила
до видимих ефектів
Бурсектомованих курчат
використовували в
експерименти з отримання
антитіл до антигенів
Salmonella
У жодного з
бурсектомовано
них курчат не було
виявлено антитіл
проти Salmonella
Було встановлено, що бурса – це орган, у якому розвиваються
антитілоутворюючі клітини – тому їх назвали B клітинами
у ссавців bursa Fabricius відсутня

Походження В клітин і орган, в якому
дозрівають В-клітини
У крові є
зрілі В-клітини
Перенесення мічених клітин
фетальної печінки
Нормальний кістковий мозок
Зрілі
В-клітини
відсутні
Дефектний кістковий мозок
B клітини починають розвиватися у фетальній печінці
Після народження їх розвиток продовжується в кістковому мозку

Кістковий мозок
S
M
M
E

Стадії розвитку лімфоциту

1). Стовбурова клітина
2) Загальний лімфоїдний
попередник для Bі T-клітинного шляху
розвитку - найбільш
рання лімфоїдна
клітина, для якої ще
не визначилося одне з
двох напрямків
розвитку;
3а) Рання про-В-клітина найближчий нащадок
попереднього клітинного
типу та попередник
наступних,
просунутих в
диференціювання
клітинних типів
(Приставка "про" від англ.
progenitor);
3б) Пізня про-В-клітина
4) пре-В-клітина - клітинний тип,
остаточно вийшов на В-клітинний
шлях розвитку (приставка "пре" від англ.
precursor);
5) незріла В-клітина – завершальна
кістковомозковий розвиток клітинна
форма, яка активно експресує
рецептор – поверхневий імуноглобулін
і знаходиться у стадії відбору на
здатність взаємодіяти з
власними антигенами;
6) зріла В-клітина -клітинний тип
периферії, здатний
взаємодіяти лише з чужорідними
антигенами;
7) Плазматична клітина (плазмоцит)
ефекторна, антитілопродукуюча
клітинна форма, яка утворюється з
зрілої В-клітини після її контакту з
антигеном і синтезує антитіла
(Імуноглобуліни)

Стадії розвитку В клітин
Рання про - В
Пізня про - В
Стовбурова клітина
Велика пре
-У
периферична
Мала пре-В
Незріла В
зріла У клітина
На кожній стадії розвитку відбувається реаранжування генів
важких та легких ланцюгів Ig, експресія поверхневих Ig, експресія
адгезійних молекул та рецепторів до цитокінів

Стадії розвитку В клітин

Ранні етапи розвитку
В-лімфоцитів
залежать від прямого
контактного
взаємодії зі
стромий.
В результаті цих
контактів
відбувається
проліферація Влімфоцитів та
перехід їх на
наступну стадію
розвитку – пізніх
про-В-клітин.
На пізніших етапах
розвитку В-лімфоцитів
потрібні гуморальні
факторів строми кісткового
мозку – цитокіни(ІЛ-7)
На поверхні пізніх про-клеток експресується
рецептор до ІЛ-7.
Під впливом ІЛ-7 про-Влімфоцити проліферують і
диференціюються в ранні
пре-В-клітини,
характеризуються наявністю в
їх цитоплазмі важкого μ (мю)поліпептидного ланцюга
імуноглобуліну М.

Стадії розвитку В клітин

Надалі ранні пре-вклетки, трансформуються в
малі пре-В-лімфоцити,
у деяких з яких
цитоплазмі крім μ
-важкої поліпептидної
ланцюга виявляються молекули
імуноглобуліну
з'являються
легкі ланцюги
імуноглобуліну (або
каппа, або лямбда), далі
відбувається експресія на
поверхневу мембрану
мономерних
імуноглобулінів М.
. Імуноглобуліни М та
є антигенрозпізнаючими
рецепторами В-клітин.
Антигенна специфічність
рецепторів генетично
детермінована.
Далі відбувається експресія на
клітинах імуноглобулінів
класу D (IgD).
З експресією на лімфоцитах
імуноглобулінів D
завершується етап антигеннезалежного дозрівання Вклітин.

Розвиток клітин у кістковому мозку

Більше 75% дозрівають у кістковому
мозку В-клітин не потрапляє в
кровотік, а гине шляхом
апоптоза та поглинається
кістковомозковими макрофагами.
+ селекція відбувається за
взаємодії В - клітин та клітин
строми - залишаються В-клітини з

імуноглобулінів (Ig).
- селекція відбувається за
взаємодії В-клітин та
антигенпредставляючих
клітин(АПК), що презентують
фрагменти аутоантигенів
Клітки, що вижили
продовжують дозрівати
і досягають
центрального
венозного синусу.
На всіх етапах
дозрівання В-клітин
важливу роль відіграє
зв'язок В-клітин з
клітинами строми
(мікрооточення) та
присутність цитокінів
- зокрема,
інтерлейкіну -7.

Розвиток клітин у кістковому мозку: «дозрівання»
моноспецифічних рецепторів, «+» та «-» селекція
B
B
B
B
Регуляція дозрівання В рецепторів
Кожна В – клітина – моноспецифічна
Знищення аутореактивних В-клітин
Вихід повноцінних, але ще незрілих
клітин на периферію (спочатку в
селезінку, потім - у лімфатичні
вузли)
Кістковий мозок забезпечує
МІКРООкруження для дозрівання,
ДИФЕРЕНЦІЮВАННЯ ТА РОЗВИТКУ В КЛІТИН

Дозрівають У клітини
Клітини строми

B
B
Клітина строми

Схема розвитку В – клітин у кістковому мозку
попередники
Е
н
д
о
з
X
X
X
Т
До
Про
З
Т
Н
Про
Й
П
Л
А
З
Т
І
Н
До
Незрілі та зрілі
У клітини
Пре-B
клітини строми
макрофаг
Центральний синус

В - клітинна аутотолерантність - вихід зрілих
У клітин із кісткового мозку
B
IgD
IgM
Малий пре-В не несе
рецептори
Незрілий В-лімфоцит
не розпізнає ауто Аг
YY
B
YY
Незрілий
У
YY
B
YY
YY
Малий
пре-В
IgD та IgM рецептори
IgD
IgM
IgM
IgD
IgM
IgD
Зрілий В-лімфоцит
виходить
на периферію

Постулати теорії клональної селекції

Кожен лімфоцит має
рецептор унікальний
специфічності.
Високоафінне (міцне)
взаємодія рецептора
з антигеном призводить до
активації
В – лімфоциту.
Специфіка
рецептора зберігається в
процесі проліферації
та диференціювання
лімфоциту.
Лімфоцити з
рецепторами,
специфічними до
власним
антигенам (потенційно
аутоагресивні),
видаляються на ранній
стадії
диференціювання.

Гени молекул імуноглобулінів (Ig)

Кожна молекула Ig складається
з 2 важких (Н) та двох
легких (L) ланцюгів,
кожного з цих ланцюгів
присутні
константні (С) та
варіабельні (V)
області.
Варіабельні (V) та
константні (С) області
імуноглобулінових
молекул кодуються
окремими генами.
Для варіабельних областей
існує безліч
генів (V1-Vn), а для
константою частини
молекули Ig – один С-ген.
Легкі ланцюги
імуноглобулінів
кодуються генними
сегментами V та J.
Тяжкі ланцюги кодуються
сегментами V та J, а також
додатковим
сегментом (D).

Стадії диференціювання
визначаються реаранжуванням генів Ig
Стадії
дозрівання
конфігурація
генів
IgH
Стовбурова
клітина
Ранній
про-В
Від
DH до
JH
Пізній
про-В
Від VH до DHJH
Великий
пре-В
VHDHJH
Пре-В клітина
експрес
сує
рецептор
Гени легких ланцюгів Ig поки не реаранжуються

Реаранжування генів, що кодують легкі ланцюги молекули Ig

Після завершення перебудови
(реаранжування) генів, що кодують
важкі ланцюги молекули Ig, починається
перебудова генів легких кіл.
Усього існує 2 типи легких ланцюгів -або
каппа, або лямбда.
Після цього на поверхні незрілого
лімфоцита з'являється В - клітинний
рецептор, що складається з двох важких
ланцюгів (H) та двох легень (L).

Позитивна та негативна селекція В лімфоцитів у кістковому мозку

+ селекція відбувається при взаємодії клітин і клітин строми - залишаються В-клітини з
продуктивною перебудовою генів
імуноглобулінів (Ig), решта –
знищуються апоптозом.
- селекція – знищення аутореактивних Влімфоцитів може відбуватися і в кістковому
мозку, і в селезінці - в органі, в який
мігрує більшість новостворених В
-клітин у період внутрішньоутробного розвитку.

Гени Ig молекул

До зустрічі з антигеном:
Рекомбінації
обмеженого числа
генних сегментів
V, D та J
створюють нескінченне
число
моноспецифічних
У рецепторів (їх набагато
більше, ніж антигенів)
Після зустрічі з антигеном:
Після антигенної стимуляції –
під час імунної відповіді
на антиген
у генах легень і тяжких
ланцюгів молекул
імуноглобулінів у
проліферуючих В
лімфоцитів відбуваються
точкові соматичні
мутації
(Тонше «підгонка» АТ
до АГ).

Подальші етапи розвитку В-лімфоцитів

З кісткового мозку вже відібрані В-лімфоцити
потрапляють зі струмом крові у первинні фолікули
селезінки.
У селезінці відбувається ряд етапів функціонального
«дозрівання» У лімфоцитів, включаючи експресію
МНС II класу з їхньої поверхневої мембрані.
Далі У лімфоцити мігрують у лімфатичні вузли
– для зустрічі з комплементарним їх рецептором
антигеном.
До зустрічі з антигеном В лімфоцит називається
"Наївним".

Вихід зрілих клітин на периферію

З кісткового мозку виходять тільки ті В-лімфоцити,
у яких успішно відбулося реаранжування
генів важких і легких ланцюгів Ig молекул, причому
ці В-лімфоцити не активуються у відповідь на
аутоантигени – тобто не є
аутореактивними.
Всі інші в клітини гинуть у кістковому мозку
шляхом апоптозу.
На поверхні відібраних лімфоцитів
експресуються IgM та IgD-Ig рецептори,
які синтезуються з однією ДНК шляхом
альтернативного сплайсингу.

Рециркулюючі В – клітини зустрічаються зі «своїм»
антигеном у лімфовузлі
У клітини залишають судини
і входять до ЛП через ВЕВ
У клітини швидко
проліферують
Аг потрапляє в ЛУ через
аферентний
YY
Y
Y
YYY
YY
Y
YYY
Y
Y
Зародковий центр
Інтенсивна проліферація
Із зародкового центру
виходять у клітини,
які диференціації
ровалися в плазматично
кі клітини
YY
Y

YY
Y
B
YY
B
YY
YY
Зрілий периферичний Розпізнав
В-лімфоцит
неауто-АГ
на периферії
B
Y
Y
Y
YY
YY
YY
YY
Y
YY
Диференціювання В – клітин на периферії
Ig - секретуюча
плазматична клітина

Схема відповіді В-лімфоцитів на антиген

Субпопуляції В лімфоцитів: В1 та В2

2 (CD 5-) лімфоцити зв'язують білкові антигени,
їм потрібна допомога Т-хелперів, вони синтезують
імуноглобуліни різних класів у процесі
адаптивної гуморальної імунної відповіді.
В 1 (CD 5+) популяція лімфоцитів реагують на
полісахариди капсули бактерій або їх компоненти
стінки (такі антигени називаються Т -
незалежними), при відповіді на Т-незалежні
антигени В-лімфоцитів не потрібна допомога Тхелперов.
Оскільки більшість антигенів – білкової природи,
Населення У 2 лімфоцитів набагато більше
численна проти В1.

Субпопуляція В1 лімфоцитів

Після активації В1
клітини секретують
антиполісахаридні
антитіла класу М
(IgM), які
приєднуються до
поверхні
бактеріальної клітини.
Розпізнають епітопи АГ з
повторюваними
структурами фосфотидилхолін,
ліпополісахариди та
ін.
Далі відбувається активація
системи комплементу та
швидкий комплемент -
залежний лізис
бактеріальної клітини.
Немає імунологічної пам'яті; ні
вищої ефективності
відповіді при повторному введенні
антигену.
У 1 клітини виробляють
імуноглобуліни тільки
класу М. Для цього їм не
потрібна допомога Т лімфоцитів – хелперів.

Взаємодія АПК, Т-і В-лімфоцитів під час імунної відповіді на АГ

Запитання до заняття № 3а

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Яка роль тимусу у процесі диференціювання Тлімфоцитів?
Який біологічний сенс позитивної та негативної
селекції?
Які механізми формування різноманітності Т-клітинних
рецепторів?
Опишіть будову Т-клітинного рецептора.
Перерахуйте основні субпопуляції Т-лімфоцитів.
Опишіть будову - клітинного рецептора.
Назвіть субпопуляцію В-лімфоцитів.
Опишіть етапи антигеннезалежного диференціювання Влімфоцитів.
Опишіть процес антигензалежного диференціювання Влімфоцитів.
Які клітини є кінцевою стадією розвитку лімфоцитів?

11. Антигеннезалежне диференціювання Т лімфоцитів
відбувається в:
щитовидної залози
тимусі
лімфатичних вузлах
селезінці
гіпоталамусі
2. Специфіка Т-клітинного рецептора закладається на
стадії:
подвійний негативної клітини
подвійний позитивної клітини
одинарної позитивної клітини
після виходу Т-лімфоциту з тимусу
при взаємодії з макрофагом

Тестові завдання до заняття №3

3. Загальним маркером Т-лімфоцитів є молекула:
CD 3
CD 4
CD 8
CD 16
CD 34
4. Для Т-лімфоцитів-хелперів характерні маркери:
CD 3; CD 4
CD 3; CD 8
CD 4; CD 8
CD 16; CD 56
CD 4; CD 117

Тестові завдання до заняття №3

5. Для цитотоксичних Т-лімфоцитів характерні маркери:
CD 3; CD 4
CD 3; CD 8
CD 4; CD 8
CD 16; CD 56
CD 4; CD 117
6. Антигеннезалежне диференціювання В лімфоцитів
відбувається в:
щитовидної залози
тимусі
лімфатичних вузлах
селезінці
червоному кістковому мозку

7. Зародкові гени важких ланцюгів імуноглобулінів включають
регіони:
B
DP
V
D
J
8. Основними маркерами В-лімфоцитів є:
CD 3
CD 21
CD 19
CD 34
CD 4

Тестові завдання до заняття № 3

9. На поверхні зрілих В-лімфоцитів присутні як Врецептори:
Ig E
IgM
IgG
IgD
IgA
10. Кінцевою стадією антигензалежного диференціювання Влімфоцитів є:
Природні кілери
Макрофаги
Т-лімфоцити
Плазматичні клітини
В1-лімфоцити