Начальную стадию ИО, в течение которого происходит обработка антигенного материала, можно условно разделить на 4 этапа.
1) Эндоцитоз антигена (фагоцитоз, кэппинг, пиноцитоз).
2) Расщепление АГ (процессинг).
3) Экспрессия фрагментов антигена и Ia-подобного белка на
поверхность клетки.
4) Представление (презентация) антигена Т-клеткам.
3.4. Биохимический уровень
1) Эндоцитоз АГ АПК-ми
АГ взаимодействует с поверхностью вспомогательной клетки за счет рецепторов Ig, Fc, С3 или за счет неспецифического связывания с мембраной клетки. Образующиеся фагоцитарные и пиноцитарные пузырьки погружаются внутрь клетки и сливаются с лизосомами.
АПК (АГ-презентирующие клетки)
[А-клетки (accessory - добавочные или adherens - прилипающие
/за способность активно прикрепляться к стеклу/).
Для АПК характерно
-прилипание к стеклу
-резистентность к облучению
-низкая плотность (выделяются в градиенте плотности – специфические маркеры.
MIKF - фактор, способствующий экспрессии Ia-молекул.]
Критериями АПК является
1. способность синтезировать ИЛ-1
2. наличие АГ HLA II на поверхности.
АПК являются:
- макрофагия перитонеальной полости, селезенки, тимуса, костного мозга, альвеолярные макрофаги,
- эндотелиальные клетки (меньше 1% --- стимуляция --- 100% с
Iа-белком), ЭК.
Под влиянием антигенного воздействия на клетках сосудистого эндотелия экспрессируются АГ HLA I класса; активированные Т-клетки и их продукты (ИФ и др.) вызывают стабильную экспрессию АГ HLA II класса. Аналогичные изменения происходят с клетками гладкой мускулатуры сосудов и с фибробластами под действием ИФ. --- Вследствие этих изменений активируется дополнительный приток к месту реакции АГ-специфических Т-лимфоцитов.
- клетки Лангерганса (составляют 4% эпителиальных клеток кожи; если убрать Iа белки с клеток Лангерганса, то противо опухолевый иммунитет может подавляться),
- фолликулярные дендритные и ретикулярные дендритные клетки,
(ДК составляют 5-10% общего количества макрофагов; однако в отличие от макрофагов у них при активации не синтезируются Pg и другие вещества и пр. ДК являются производными клеток Лангерганса из кожи (миграция в ЛУ)
На клональном уровне выявлена гетерогенность в способности Тх отвечать на АГ, представляемый макрофагами и ДК: отдельные клоны отвечают на АГ, представленный только ДК или на макрофаги.
- активированные зрелые В-клетки (Ia-белок находится в комплексе с сиаловыми кислотами) /пре-В-клетки и ПК не являются АПК/,
- купферовские клетки, интердигитирующие клетки,
- часть эпителиальных клеток кишечника,
- Р-клетки
- астроциты/, глиальные клетки (аналоги макрофагов).
Роль АПК заключается в переработке АГ, его транспорте во вторичные лимфоидные органы и презентации - представлении АГ лимфоцитам.
в/в --- селезенка
в/кож. --- в ЛУ --- ДК (дендритные клетки)
п/кож. ---
2) Расщепление АГ
Т-клетки не реагируют с нативным, непроцессированным АГ.
В фаголизосоме происходят переработка АГ, расщепление белков на короткие пептиды или аминокислоты. Пептидные фрагменты взаимодействуют с Ia-белком, который образуется в той же клетке. Комплекс Ia-белка и АГ экспрессируется на поверхность, где распознается ИКК-ми (иммунокомпетенстными клетками).
Синтезированный de novo белок поступает в цитоплазму, где происходит частичный протеолиз и антигенный пептид в составе "АТФ -связывающей кассеты" (которая защищает от полного протеолиза) поступает в эндплазматическую сеть (ЭПС), где комплексируется с собираемым здесь HLA I, а затем через комплекс Гольджи переносится в плазматическую мембрану. Альтернативный комплекс вместо антигенного пептида содержит пептид сигнальной последовательности.
Для АГ HLA процессинг не требуется(необходим только для растворимых АГ). Имеются косвенные данные о том, что вспомогательные клетки спсобны представлять не только растворимый, но и корпускулярный антиген.
Экспрессию молекул HLA I и II класса, презентирующих антиген, регулируют три генетических локуса HLA-TAP, DM и LMP, определяющие их взаимодействие с антигенами. Первыми в систему процессинга различных экзогенных антигенов включаются молекулы HLA-LMP и HLA-LMP, которые экспрессируются под влиянием гамма-ИФ. Они запускают протеолиз в протеосомах и регулируют пример и специфичность пептидов для связывания с молекулами HLA.
Протеосома представляет собой ферментный комплекс из 24 белковых субъединиц. Две цепи молекул HLA II класса синтезируются в эндоплазматическом ретикулуме, временно соединяются с третьей, инвариантной Ii(CD) цепью, которая предотвращает связывание их с аутопептидами. Затем этот комплекс переносится в эндосомы, где связывается с соответствующим пептидом-антигеном длиной 9-25 аминокислот, вытесняющим инвариантную Ii цепь. Путем слияния эндосомы с мембраной молекулы HLA-DR экспрессируют-
ся с антигеном-пептидом на поверхности клетки. Вытеснение пептида инвариантной цепи и замену его специфическим пептидом-антигеном осуществляют особые белки локуса HLA-DM, катализирующие этот процесс.
_Молекулы HLA I класса постоянно синтезируются в ЭПР клетки и стабилизируются белком калнексином. Эндогенные и вирусные антигены предварительно расщепляются в протеосоме на пептиды размером 8-11 аминокислотных остатков. При связывании с АГ-пептидом калнексин отщепляется, а молекулы HLA переносятся с помощью транспортных белков HLA-TAP (transporter of antigen processing) на поверхность клетки, где этот комплекс представляется Т-супрессорам/киллерам. /
В связь с конкретным пептидом-антигеном вступают конкретные аллельные специфичности молекул ГКГ, что и обеспечивает распознавание антигена.
Фрагмент АГ связывается с "карманом", объем которого достаточен для связывания 10-20-членного пептиды. Связывание пептида стабилизирует определенную "рабочую" конформацию HLA I класса и в таком виде комплекс транспортируется к поверхностной мембране клетки.
HLA II постоянно рециркулирует между поверхностью клеток, где происходит связывание с пептидными факторами и цитоплазменными эндосомами, где происходит диссоциация комплекса HLAII-АГ.
Процессированный АГ, вероятно, закрывается в мембране фосфатидилинозитолом. Не исключено, что АГ может реагировать и с другими структурами поверхностной мембраны клеток.
Альтернативный путь метаболизма АГ ДК. Эффективен для переработки малых количеств АГ. В отличие от классического пути переработки АГ макрофагами, в АПМ главная роль по доставке АГ специфическим В-клеткам зародышевых центров ЛУ отводится фолликулярным ДК (ФДК). Вторичная иммунизация п/кож. АГ (1-8 мкг) сопровождается появлением в синусах дренирующих ЛУ АГ уже в формеИК, часть которых задерживается и перерабатывается макрофагами.
Однако в подкапсульном синусе ЛУ часть ИК задерживается нефагоцитирующими клетками с дендритной морфологией. (Последние, возможо, являются предшественниками ФДК.) Они удерживают ИК на своей поверхности или в складках мембраны и перемещаются к периферической стороне зародышевых центров ЛУ. В конечном итоге АГ оказывается в ФДК, нитевидные отростки которых после после приобретения многоморфных утолщений и веерообразной формы превращаются в отростки, напоминающие своей морфологией бусы.ФДК с такими морфологическими признаками выявляются уже через день после иммунизации, причем АГ, ассоциированный с утолщениями, находится еще в непереработанном виде. В 1988г. эти утолщения
диаметром 0,3-0,4 мкм были идентифицированы как"иккосомы"- образования, покрытые ИК (iccosomes - "immune complex coated").
В течение первых 3 дней после вторичной иммунизации ФДК вырабатывают значительные количества иккосом, которые затем распространяются в зародышевых центрах ЛУ. Благодаря поверхностному слою ИК иккосомы лег-ко присоединяются к находящимся там В-клеткам. Последние эндоцитиру-ют АГ, расщепляют в лизосомоподобных пузырьках и представляют в комплексе с антигенами HLA Т-клеткам.
Именно на 5 день, когда число содержащих переработанный АГ В-клеток в ЗЦ ЛУ достигает максимума, способность таких В-клеток стмиулирвать выработку Т-клеточной гибридомой ИЛ-2 особенно выражена. По-видимому, после индукции вторичного ИО ЗЦ ЛУ претерпевают 2 фазы изменений. В течение первых 5 дней В-клетки получают сигналы, необходимые для выработки специфических антител (с 3 по 5 день число АОК в ЗЦ ЛУ достигают максимума). Во вторую фазу, которая длится около 10 дней, происходит восстановление и расселение субпопуляции В-клеток памяти.
Макрофаги, В-лимфоциты, дендритные клетки стимулируют Тх к
взаимодействию с АГ.
3) Экспрессия фрагментов антигена_и Ia-подобного белка на поверхность клетки
Мембранный Iа-подобный белок чрезвычайно лабилен - легко слущивается с мембраны; спонтанно появляется и исчезает. Количество Iа-белка на мембране макрофагов резко возрастает после воздействия ИЛ-1. Однако на сильно активированных макрофагах Iа-белок исчезает. На пре-В-лимфоцитах и ПК отсутсвует; имеется лишь на зрелых В-клетках (т.е. на промежуточной стадии). На Т-лимфоцитах тимуса Iа-белок участвует в процессах созревания и дифференцировки Т-клеток.
4) Представление (презентация) антигена Т-клеткам...
Рецептором HLA I класса являются молекулы CD4 Т-хелперов;
HLA II класса - CD8 Т-киллеров.
Взаимодействие клеток
1) АПК + В-лимфоцит (тимуснезависимый ИО)
2) АПК + Т-хелпер (тимусзависимый путь)
а) АПК (макрофаг) + Т-хелпер
Лимфоциты скапливаются вокруг макрофагов, образуются цитоплазматические мостики. В ЛУ АГ может располагаться на поверхности дендритных островков клеток фолликулов (длительно) и внутри макрофагов мозгового слоя.
Индукцию гуморального ИО обеспечивает взаимодействие трех основных типов клеток - В-лимфоцита, макрофага и Т-лимфоцита. Макрофаги фагоцитируют АГ и после внутриклеточной протеолитической деградации экспрессируют его пептидные фрагменты на клеточной мембране, ассоциированные с детерминантами антигенов класса II HLA самого макрофага.
Распознавание этих структур антигенраспознающим рецепторным комплексом Т-хелперов и взаимодействие активированных Т-клеток с В-клетками сопровождается активацией В-лимфоцитов и вступлением последних на путь пролиферации, дифференцировки, а затем и продукции антител.
б) АПК (ДК=дендритная клетка, клетка Лангергенса) + Т-хелпер
в) АПК (В-лимфоцит) + Т-хелпер
г) АПК (эндотелиальная клетка) + Т-хелпер
ПрезентацияАГ
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
