Иммуноциты

Иммуноциты (от «иммунитет» и «цит») — это клетки, осуществляющие иммунный ответ. У позвоночных они образуют единую функциональную систему — иммунную. Все иммуноциты происходят из стволовых кроветворных клеток, которые у зародыша появляются сначала в желточном мешке, затем в печени, а после рождения на протяжении всей жизни образуются в костном мозге. Именно в костном мозге, а также в первичных лимфоидных органах — вилочковой железе (тимусе) и фабрициевой сумке (у птиц) — под действием гормоноподобных факторов начинается размножение и созревание различных иммуноцитов. Этот процесс завершается во вторичных лимфоидных органах: лимфатических узлах, селезёнке, лимфоидной ткани пищеварительного и дыхательного трактов.

По морфологическим и функциональным особенностям выделяют пять основных классов иммуноцитов:

А-клетки

А-клетки (от англ. accessory — вспомогательный) выполняют ключевую роль в запуске иммунного ответа. Их основные функции:

  • Переработка (процессинг) чужеродных антигенов.
  • Представление (презентация) этих антигенов для распознавания другим клеткам иммунной системы.
  • Секреция интерлейкина-1 для активации Т- и В-лимфоцитов.

К этому классу относятся мононуклеарные фагоциты:

За исключением дендритных клеток, все мононуклеарные фагоциты, а также полиморфноядерные гранулоциты (нейтрофилы) способны к фагоцитозу — поглощению и уничтожению чужеродных частиц. Их цитоплазма содержит большое количество лизосом с ферментами. На мембране фагоцитов находятся рецепторы для иммуноглобулинов, компонентов системы комплемента и лимфокинов. Для представления антигенов Т-лимфоцитам критически важны молекулы главного комплекса гистосовместимости (MHC) II класса, которые в наибольшем количестве экспрессированы на поверхности дендритных клеток.

А-клетки размножаются и созревают в костном мозге, после чего с током крови расселяются по тканям организма. Система мононуклеарных фагоцитов является самой древней в иммунитете и присутствует у всех групп животных.

Т-лимфоциты

Т-лимфоциты (от лат. thymus — тимус) образуются из предшественников костного мозга, которые мигрируют в тимус. Здесь они:

  1. Активно размножаются.
  2. Проходят сложный процесс созревания и селекции (более 90% клеток гибнет в тимусе, не выдержав «проверки»).
  3. После селекции по кровеносным и лимфатическим путям заселяют определённые зоны вторичных лимфоидных органов (паракортикальные области лимфоузлов, периартериолярные муфты селезёнки).

Далее они могут вновь размножаться, созревать, возвращаться в кровоток и рециркулировать по организму. Т-лимфоцит — центральная клетка иммунного ответа на так называемые тимус-зависимые антигены. Его антиген-распознающий рецептор (TCR) специфически связывает фрагменты антигенов, которые ему «предъявляют» А-клетки.

В ходе иммунного ответа разные субпопуляции Т-лимфоцитов выполняют строго определённые функции:

  • Т-хелперы (от англ. helper — помощник) — активируют и помогают В-лимфоцитам и другим эффекторным Т-клеткам.
  • Т-амплифайеры (усилители) — усиливают ответ эффекторных Т- и В-лимфоцитов.
  • Т-супрессоры (подавители) — тормозят или регулируют иммунный ответ, предотвращая чрезмерную активность.
  • Т-киллеры (цитотоксические Т-лимфоциты) — распознают и уничтожают собственные клетки организма, заражённые вирусами или переродившиеся в опухолевые.

В-лимфоциты

В-лимфоциты (от лат. bursa Fabricii — фабрициева сумка, у птиц; у млекопитающих аналогом является костный мозг) размножаются и созревают в костном мозге, а затем мигрируют в фолликулы вторичных лимфоидных органов. При встрече с антигеном и получении сигналов от Т-хелперов они активируются и превращаются в:

  • Плазматические клетки — фабрики по производству антител (иммуноглобулинов), которые секретируются в кровь и ткани.
  • В-клетки памяти — долгоживущие клетки, «запоминающие» антиген и обеспечивающие быстрый и мощный ответ при повторной встрече с ним.

На поверхности В-лимфоцитов находятся:

  • В-клеточный рецептор (BCR) — мембранная форма иммуноглобулина для связывания антигена.
  • Рецепторы для компонентов системы комплемента.
  • Молекулы MHC II класса, участвующие в презентации антигена Т-лимфоцитам.

NK-клетки

NK-клетки (от англ. natural killer — естественный убийца) — это большие лимфоциты с гранулами в цитоплазме. Их ключевая особенность — способность без предварительной иммунизации (то есть врождённо) распознавать и уничтожать определённые опухолевые и инфицированные вирусами клетки. NK-клетки происходят из костного мозга, имеют рецепторы для иммуноглобулинов (что позволяет им участвовать в антителозависимом цитолизе) и активируются интерфероном.

К-клетки

К-клетки (от англ. killer — убийца) — это лимфоциты костномозгового происхождения, осуществляющие антителозависимый клеточный цитолиз (ADCC). Они способны уничтожать клетки-мишени, покрытые антителами классов IgG или IgM, даже в отсутствие системы комплемента.

И NK-, и К-клетки не несут на своей поверхности типичных маркеров Т- или В-лимфоцитов, поэтому их исторически также называли «нуль»-клетками.

Иммунный ответ

Иммунный ответ — это сложный процесс кооперативного взаимодействия всех типов иммуноцитов. После контакта с антигеном иммунокомпетентные клетки (Т- и В-лимфоциты, несущие специфические антиген-распознающие рецепторы) вступают в антиген-зависимую пролиферацию и дифференцировку. Это явление, известное как клональная экспансия, и составляет сущность специфического адаптивного иммунного ответа. Взаимодействие и координация работы иммуноцитов обеспечиваются сигнальными молекулами:

Современный контекст

Классификация и понимание функций иммуноцитов с момента написания исходного текста значительно углубились:

  1. Т-хелперы теперь подразделяются на множество субпопуляций с чётко определёнными функциями: Th1 (борьба с внутриклеточными патогенами), Th2 (ответ на паразитов и аллергены), Th17 (защита барьеров, аутоиммунитет), Tfh (помощь В-клеткам в лимфоидных фолликулах) и регуляторные T-клетки (Treg), которые являются основными супрессорами иммунного ответа, обеспечивая толерантность к собственным тканям.
  2. Понятие «А-клетки» в современной литературе используется реже. Функции, описанные в статье, теперь чётко ассоциируются с антиген-презентирующими клетками (АПК), среди которых дендритные клетки считаются наиболее профессиональными для запуска первичного иммунного ответа.
  3. NK-клетки и врождённый иммунитет изучены детальнее. Установлено, что они распознают «стрессовые» сигналы на поверхности изменённых клеток (например, снижение экспрессии молекул MHC I класса, что характерно для многих опухолей и вирусных инфекций) через набор активирующих и ингибирующих рецепторов.
  4. «Нуль»-клетки — термин устаревший. Клетки, не являющиеся ни Т, ни В, теперь классифицируют как врождённые лимфоидные клетки (ILC), которые включают несколько групп (ILC1, ILC2, ILC3, NK-клетки), каждая со своей функцией, аналогичной субпопуляциям Т-хелперов, но не обладающая антиген-специфичными рецепторами.
  5. Иммунная память — открыто, что свойствами памяти обладают не только В- и Т-лимфоциты, но и некоторые клетки врождённого иммунитета (например, макрофаги, NK-клетки), что пересматривало представление о строгом разделении врождённого и приобретённого иммунитета (феномен «тренированного» иммунитета).