^

Здоровье

Специфический иммунитет: развитие и становление

Специфические иммунологические реакции выполняет иммунная система организма, состоящая из центральных и периферических органов иммуногенеза. Специфический иммунитет при воздействии определенного антигена осуществляется Т- и В-лимфоцитами. Внутриутробный период демонстрирует интенсивную динамику созревания лимфоидной системы.

Последовательная смена различных этапов созревания клеток В- и Т-систем может контролироваться по иммунологическим маркерам соответствующих стадий созревания или дифференцировки.

Дифференцировочные маркеры клеток, участвующих в иммунном ответе

СD-маркер

Тип клетки-носителя маркера

Функция

СD1

Т-лимфоцит

Участие в представлении антигена

СD2

Т-лимфоцит

Адгезия цитотоксических Т-лимфоцитов к эндотелию, к эпителиальным клеткам вилочковой железы

СDЗ

Т-лимфоцит

Проведение сигнала активации Т-клетки, маркер большинства зрелых Т-лимфоцитов

СD4

Т-лимфоцит

Ко-рецептор для ТКР, маркер Т-хелперов

СD8

Т-лимфоцит

Созревание и селекция ГКС рестриктированных лимфоцитов в вилочковой железе, маркер цитотоксических Т-лимфоцитов

СD25

Т-, В-, NК-клетки, тимоциты, макрофаги

Индукция активности и пролиферации Т- и В-лимфоцитов, естественных киллеров, тимоцитов и макрофагов, α-субъединица рецептора для IL-2

СD28

Т-лимфоцит

Ко-стимуляторная сигнальная молекула, независимая от ТКР

СDЗ0

Т-лимфоцит

Проведение сигнала для запуска апоптоза Т-лимфоцитов

СD5

Т- и В-лимфоцит

Специфичен для аутоиммунных заболеваний

СD9

В-лимфоцит

Представлен на пре-В-клетках, ответствен за агрегацию и активацию тромбоцитов

СD19, 20, 21

В-лимфоцит

Регуляция активации и пролиферации В-лимфоцитов

СD22

В-лимфоцит

Ответствен за адгезию к эритроцитам, Т- и В- лимфоцитам, моноцитам и нейтрофилам

СD40

В-лимфоцит

В-клеточная активация, пролиферация и дифференцировка

СD16Естественный киллерАктивация антигензависимой комплемент-опосредованной цитотоксичности и цитокиновой продукции

СD56

Естественный киллер

Активация цитотоксичности и продукции цитокинов

СD94

Естественный киллер

Ингибиция/активация цитотоксичности естественных киллеров

СD11α
СD18

Моноцит
Гранулоцит

Адгезия лейкоцитов к эндотелию и лейкоцита к лейкоциту

СD11β
СD18

Моноцит
Гранулоцит

Адгезия моноцитов и нейтрофилов к эндотелию, опсонизация комплементсвязанных частиц

С11с СD18тов

Моноцит
Гранулоцит

Адгезия моноцитов и гранулоцитов к эндотелию, фагоцитарный рецептор при воспалении

СD45

Гранулоцит

Рецептор для тирозинфосфатазы

СD64

Макрофаги

Активация макрофагов

СD34

Стволовая клетка или
коммитированный
колониеобразующий
предшественник

Прикрепление L-селектина лимфоцитов к эндотелию, прикрепление стволовых клеток к строме костного мозга

Маркеры дифференцировки В-лимфоцитов

Про/пре-В-1 -клетка

Большая пре-В-97-Н клетка

Малая пре-В-97-ІІ клетка

Незрелая В-клетка

Зрелая В-клетка

СD34

СD40

СD40

СD21

СD40

СD40

СD43

 

СD22

СD19

СD43

СD19

 

СD80

СD20

В220

 

 

СD86

 

СD25

 

 

СD54

 

 

 

 

СD79

 

Маркеры дифференцировки Т-лимфоцитов

Про-Т-клетки ТН

Пре-Т-клетки

Незрелые Т-клетки ТН

ДП-клетки

Зрелые

СD25

СD25

СDЗеу

СDЗ

СD4

СD44

СDЗеу

СD4

СD4+, 8+

СD8

СD117

СD4-

СD8

СD4

СDЗ

C3-

СD8-

СD117

СD8

СD4

С4-

СD117

 

 

СD8

СD8"

 

 

 

 

TKP-β

 

 

 

 

Реаранжировка

 

 

 

 

Становление всех систем как неспецифического, так и специфического иммунитета, прежде всего клеточного, начинается на сроках около 2-3 нед, когда формируются мультипотентные стволовые клетки. Общая стволовая клетка-предшественница всех субпопуляций лимфоцитов, нейтрофильных лейкоцитов и моноцитов, может быть идентифицирована как СD34+ Т-клетка.

Т-предшественники проделывают цикл созревания в вилочковой железе и проходят там процессы негативной и позитивной селекции, итогом которой является элиминация более чем 90% лимфоидных клеток, потенциально опасных для организма в плане риска развития аутоиммунных реакций. Оставшиеся после селекции клетки мигрируют и заселяют лимфатические узлы, селезенку и групповые лимфатические фолликулы.

На 3-м месяце уже отмечается положительная реакция бластной трансформации на фитогемагглютинин, что совпадает с делением в вилочковой железе на кору и медуллярную часть. К 9-15-й неделе жизни появляются признаки функционирования клеточного иммунитета. Реакция гиперчувствительности замедленного типа формируется на более поздних стадиях внутриутробного развития и наибольшего функционирования достигает после рождения - к концу первого года жизни.

Первичный лимфоидный орган - вилочковая железа - закладывается на сроке около 6 нед и окончательно гистоморфологически созревает к возрасту гестации около 3 мес. С 6 нед у плода начинают типироваться антигены НLА. Это означает, что уже с этого срока плод становится «иммунологической личностью» со своим индивидуальным антигенным конституциональным «портретом» и множеством конституциональных особенностей во всех реакциях системы иммунитета. С 8-9-й недели в вилочковой железе появляются малые лимфоциты. Они распознаны как потомки лимфоидных клеток, мигрировавших сначала из желточного мешка, а позднее - из печени или костного мозга. Затем идет интенсивное наращивание числа лимфоцитов в периферической крови плода - от 1000 в 1 мм3 на 12-й неделе до 10 000 в 1 мм3 к 20-25-й неделе.

Под влиянием гуморальных стимуляторов и частично местного микро-окружения Т-лимфоциты могут принимать функции цитотоксических клеток, хелперов, супрессоров, клеток памяти. К моменту рождения абсолютное число Т-лимфоцитов у ребенка выше, чем у взрослого, и функционально эта система вполне дееспособна, хотя многие характеристики функции Т-лимфоцитов оказываются на более низком уровне, чем у старших детей и взрослых. У них ослаблена способность к продукции интерлейкинов 4 и 5, интерферона-γ, слабо экспрессируется антиген СD40β, необходимый для организации взаимодействия Т- и В-систем в иммунном ответе.

Характеристики особенностей иммунного ответа во многом определяются способностью клеток-участниц к выработке веществ гуморальной связи и регулирования цитокинов или интерлейкинов. В научных исследованиях идентифицируют и количественно исследуют уже несколько десятков таких информационных и регулирующих молекул. В клинической иммунологии наибольшее значение имеет определение 10-15 биологически активных веществ этой группы.

Раннее морфологическое и функциональное созревание вилочковой железы совпадает с опережающим развитием Т-клеточной системы. Описаны реакции отторжения трансплантата, уже начиная от 12 нед гестации. К моменту рождения ребенка лимфоидная ткань вилочковой железы уже имеет значительные размеры.

Первые периферические лимфатические железы формируются начиная с 3-го месяца гестации, но их «заселение» лимфоидными элементами происходит в течение последующего (4-го) месяца. Лимфатические узлы и образования желудочно-кишечного тракта формируются только после 21-й недели гестации.

Дифференцировка В-клеток также начинается в печени или костном мозге, причем имеется тесная связь этой дифференцировки с геном тирозинкиназы Брутона. При отсутствии этого гена дифференцировка невозможна и ребенок будет страдать от агаммаглобулинемии. В ходе дифференцировки В-лимфоцитов осуществляется делеционная рекомбинация с генами иммуноглобулинов. Это позволяет В-клеткам представить на своей поверхности структуру иммуноглобулина М и, как следствие этого, мигрировать и репопулировать в селезенке и лимфатических узлах. В течение длительного срока внутриутробного развития доминирующими В-клетками в печени и периферической крови остаются пре-В-лимфоциты, содержащие в своей цитоплазме тяжелые М-глобулиновые цепи, но не несущие поверхностных рецепторов к иммуноглобулинам. Число этих клеток существенно снижается к моменту рождения. Превращение пре-В-клеток в клетки, способные к продукции иммуноглобулинов, осуществляется под влиянием факторов вилочковой железы. Для окончательного созревания В-клеток с возможностью трансформации их в плазматические необходимо участие непосредственного микроокружения, т. е. стромальных элементов лимфатических узлов, групповых лимфатических фолликулов кишечника, селезенки.

Специфический иммунитет и интерлейкины

Интерлейкин

Источник образования

Функции

IL-1

Макрофаги, дендритные клетки, фибробласты, NK-клетки, эндотелиальные клетки

Ускорение презентации антигена, стимулирует продукцию Тh-клетками IL-2, созревание В-лимфоцитов, провоспалительное и пирогенное действие

IL-2

Активированные Т-лимфоциты (преимущественно Th1)

Ростовой фактор для Т- и В-лимфоцитов, активирует дифференцировку Тh и цитотоксических Т-лимфоцитов, стимулирует NК-клетки и синтез Ig В-лимфоцитами

IL-3

Т-клетки и стволовые клетки

Фактор роста для плазматических клеток, мультиколонийстимулирующий фактор

IL-4

Тh2-клетки, тучные клетки

Дифференцировка Тh0 в Тh2-клетки, В-дифференцировка, ускорение синтеза IgЕ, рост плазматических клеток, подавляет образование цитотоксических лимфоцитов и NК-клеток, подавляет образование интерферона-γ

IL-5

Тh2-клетки

Ускорение синтеза иммуноглобулинов, особенно IgА, ускорение продукции эозинофилов

IL-6

Т- и В-лимфоциты, макрофаги, фибробласты, эндотелиальные клетки

Ускорение синтеза иммуноглобулинов, стимулирует пролиферацию В-лимфоцитов, фактор роста гепатоцитов, противовирусная защита

IL-7

Стромальные клетки, фибробласты, эндотелиальные клетки, Т-лимфоциты, клетки костного мозга

Ускорение роста пре-Т- и пре-В-клеток

IL-8

Т-клетки, макрофаги, эндотелиальные клетки, фибробласты, гепатоциты

Активация нейтрофилов, хемоаттрактант для лимфоцитов, нейтрофилов, макрофагов и эозинофилов

IL-9

Th2-клетки

Синергизм с IL-4 в увеличении синтеза IgЕ, рост плазматических клеток, стимулирует пролиферацию Т-лимфоцитов и базофилов

IL-10

Th0- и Тh2-клетки, CD8+, макрофаги, дендритные клетки

Фактор торможения синтеза провоспалительных цитокинов, подавление функций макрофагов, ускорение роста В-лимфоцитов и тучных клеток

IL-12

Макрофаги, нейтрофилы, В-лимфоциты и дендритные клетки

Стимуляция естественных киллеров, созревание цитотоксичности лимфоцитов, стимулирует рост и дифференцировку ТМ- в ТЬ1-клетки, угнетает синтез 1дЕ, провоспалительный цитокин

IL-13

Тh2-клетки и тучные клетки

Ускорение синтеза IgЕ, ускорение роста В-лимфоцитов, торможение активации макрофагов

IL-14

Т- и В-лимфоциты

Снижает продукцию Ig, усиливает пролиферацию В-лимфоцитов

IL-15

Моноциты и эпителиоциты

Ростовой фактор для Т-лимфоцитов, активирует дифференцировку Тh- и цитотоксических Т-лимфоцитов, стимулирует NК-клетки и синтез Ig В-лимфоцитами

IL-16 Эозинофилы, CD8+, тучные клетки Активирует хемотаксис Тh-клеток, эозинофилов и моноцитов

IL-17

Т-лимфоциты памяти и NК-клетки

Усиливает выработку IL-6, IL-8, усиливает экспрессию IСАМ-1, стимулирует активность фибробластов

IL-18

Макрофаги

Ускорение синтеза интерферона-γ

IL-19

Моноциты

Гомолог IL-10

IL-20

Кератиноциты

Участвует в воспалении кожи при псориазе

IL-21

Т-лимфоциты и тучные клетки

Усиливает пролиферацию Т-, В-лимфоцитов и NК-клеток

IL-22

Т-лимфоциты

Гомолог IL-10

IL-23

Активированные дендритные клетки

Увеличивает пролиферацию СD4+Т-лимфоцитов памяти и стимулирует образование интерферона-γ

IL-24

Активированные моноциты, Т-лимфоциты

Гомолог IL-10

IL-25

Стромальные клетки костного мозга

Увеличивает продукцию Тh2-цитокинов

IL-26

Активированные моноциты, Т-лимфоциты, NК-клетки

Гомолог IL-10

Интерферон-γ

Т-клетки

Активация макрофагов, торможение синтеза IgЕ, противовирусная активность

Фактор некроза опухоли

Моноциты, макрофаги, Т- и В-лимфоциты, нейтрофилы, NК-клетки, эндотелиальные клетки

Индуцирует синтез макрофагами IL-1 и IL-6, образование белков острой фазы, стимулирует ангиогенез, индуцирует апоптоз, геморрагический некроз опухолей

Хемокины (RАNТЕS, МIР, МСР)

Т-клетки, эндотелий

Хемоаттрактант (хемокин) для моноцитов, эозинофилов, Т-клеток

Относительно зрелые В-лимфоциты идентифицируются по наличию рецепторов-антигенов иммуноглобулинов на их поверхности. В печени такие клетки начинают выявляться после 8 нед. Сначала это рецепторы для иммуноглобулинов G и М, позднее - для А. После 20-й недели клетки с рецепторами выявляются уже в селезенке, периферической крови.

Способность к продукции антител собственными клетками В-системы подтверждена у плода, начиная с 11-12-й недели. Наиболее рано организм плода приобретает способность образовывать иммуноглобулин М (с 3-го месяца), несколько позже иммуноглобулин в (с 5-го месяца) и иммуноглобулин А (с 7-го месяца). Сроки синтеза иммуноглобулина D во внутриутробном периоде изучены недостаточно. Собственная же продукция иммуноглобулина Е выявляется у плода с 11-й недели в легких и в печени, а с 21-й недели - в селезенке. В крови пуповины обнаруживается много лимфоцитов, несущих иммуноглобулин Е, однако содержание самого иммуноглобулина Е очень низкое. До 37-й недели гестационного возраста оно составляет не более 0,5 МЕ/мл. В возрасте 38 нед иммуноглобулин Е определяется у 20% новорожденных, а после 40-й недели - у 34%.

В целом синтез иммуноглобулинов в период внутриутробного развития весьма ограничен и усиливается лишь при антигенной стимуляции (например, при внутриутробной инфекции). Гуморальный иммунный ответ плода и новорожденного существенно отличается от ответа ребенка старшего возраста или взрослого человека как в качественном, так и в количественном отношении.

В то же время в период внутриутробного развития к плоду трансплацентарно переходят некоторые иммуноглобулины матери. Среди последних такой способностью обладает иммуноглобулин в. Переход материнского иммуноглобулина М к плоду возможен лишь вследствие повышенной проницаемости плаценты. Как правило, это наблюдается лишь при гинекологических заболеваниях матери, например при эндометритах. Остальные классы иммуноглобулинов матери (А, Е, D) трансплацентарно не переходят.

Наличие селективного транспорта через плаценту материнского иммуноглобулина в может считаться существенным фактором перинатальной адаптации. Этот переход начинается после 12-й недели гестации и нарастает с увеличением ее сроков. Очень важно, что ребенок получает от матери широкий комплекс специфических антител, как противобактериальных, так и противовирусных, прицельно направленных на его защиту именно от того круга возбудителей, с которыми сталкивалась его мать и которые имеют значение в местном окружении. Особенно легко осуществляется переход через плаценту иммуноглобулина в2.

Очевидно, что возможен, хотя и в ничтожном количестве, обратный переход иммуноглобулинов плода и даже лимфоцитов ребенка в кровь матери, что порождает риск ее иммунизации к аллоантигенам иммуноглобулинов плода. Считается, что этот механизм может иметь значение в формировании механизма супрессии синтеза аллоантигенов плодом. Иммунодепрессия женщины и взаимная иммунологическая толерантность при беременности - это эволюционно развившиеся приспособления, позволяющие, несмотря на антигенное различие организмов матери и плода, обеспечить нормальное течение беременности и рождение детей в срок.

После рождения соотношение Т- и В-клеток в крови новорожденных значительно колеблется. Содержание в периферической крови Т- и В-лимфоцитов у новорожденных выше, с возрастом оно снижается. Обращает на себя внимание и более выраженная реакция бластной трансформации - как спонтанной, так и стимулированной фитогемагглютинином. Однако в функциональном отношении лимфоциты менее активны, что объясняется, с одной стороны, иммунодепрессией веществами, переданными из организма женщины во время беременности, а с другой - отсутствием антигенной стимуляции плода внутриутробно. Доказательством последнего положения является повышение содержания иммуноглобулинов А и в меньшей степени иммуноглобулинов М у новорожденных, перенесших внутриутробную инфекцию или страдающих ею.

Очень сложный механизм дифференцировки и «обучения» представлен в селекции клонов, способных вырабатывать антитела к факторам нормальной среды обитания, или в активном Продлении реакций этого рода. Речь может идти о перинатальных аспектах формирования аллергенной толерантности или аллергического предрасположения (атопического диатеза). Выработка толерантности к аллергенам (атопенам) во внутриутробном периоде осуществляется под влиянием самих аллергенов, легко проникающих через плацентарный барьер, но главным образом - через проникновение иммунных комплексов аллерген - антитело. Неспособность аллергенов и иммунных комплексов вызывать толерантность нередко становится причиной внутриутробной сенсибилизации. В последние десятилетия наблюдается широчайшее распространение пищевой аллергии, и значение внутриутробной сенсибилизации при этом убедительно подтверждается.

При становлении аллергической реактивности возможное и существенное влияние могут оказывать особенности первых «контактов» иммунной системы с антигенами или аллергенами внешнего окружения. Выявлено, что уже в первые часы жизни знакомство с антигенами, относящимися к компетентности цепей ответа, исходящих от цитокинов одной из субпопуляций Т-хелперов - Тh1 или Тh2, может быть определяющим относительно последующего формирования атопического диатеза. Доминирование в конце внутриутробной жизни выработки Тh2 носит адаптивный характер и направлено на защиту плаценты от потенциальной токсичности Тh. Это доминирование может персистировать еще в течение какого-то срока после рождения. В течение этого срока отмечается феномен «открытого окна» для внешней сенсибилизации и запуска стереотипии для реакций атопической реактивности. Защита ребенка от контакта с атопенами или конкурентное воздействие антигенов, включающих хелперные популяции Тh, по предварительным данным, может стать примером «организованного раннего опыта» для иммунокомпетентной системы, приводящего к наиболее эффективной профилактике аллергических заболеваний.

Есть также достаточно доказательств значения конкретных аллергенов, влияющих на новорожденного уже в первые часы и дни жизни. Следствием такого «раннего опыта» или знакомства с аллергеном может быть закладка клинически значимой сенсибилизации с ее выявлением через многие годы жизни. В сложных иммунологических перестройках первичной адаптации новорожденного эволюционно определена роль еще одного участника или механизма адаптации - это особенности питания новорожденного, особые функции материнского молозива и молока с первых же часов постнатальной жизни.

!
Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

Медицинский эксперт-редактор

Портнов Алексей Александрович

Образование: Киевский Национальный Медицинский Университет им. А.А. Богомольца, специальность - "Лечебное дело"

Другие врачи

Использованная литература

Лекции по анатомии и физиологии человека с основами патологии – Барышников С.Д. 2002

Атлас анатомии человека – Билич Г.Л. – Том 1. 2014

Анатомия по Пирогову – В. Шилкин, В. Филимонов – Атлас анатомии человека. 2013

Атлас по анатомии человека – P.Tank, Th. Gest – Lippincott Williams & Wilkins 2008

Атлас анатомии человека – Коллектив авторов – Схемы – Рисунки – Фотографии 2008

Основы медицинской физиологии (второе издание) – Алипов H.H. 2013



Новейшие исследования по теме Специфический иммунитет: развитие и становление

Проделав немалую исследовательскую работу, ученые сделали неутешительный вывод. Оказалось, что обычная зубная паста постепенно губит иммунную защиту человека.

Прохладные ночи и повышенная влажность – это одни из первых проявлений осенней поры. Часто именно в этот период возникают заложенность в носу и боль в горле. Как противостоять простуде? 

Другие статьи по теме

Органы кроветворения и иммунной системы тесно связаны между собой общностью строения, происхождения и функций. Ретикулярная ткань является стромой и костного мозга (органа кроветворения), и органов иммунной системы.
В диагностике различных болезненных состояний в иммунокомпетентной системе как плода, так и новорожденного ребенка и детей более поздних периодов жизни существенное значение имеют методы определения степени зрелости и дифференцировки отдельных...
Миндалины: язычная и глоточная (непарные), небная и трубная (парные) - расположены у входа в глотку из полости рта и из полости носа, т.е. на путях поступления в организм пищи и вдыхаемого воздуха.

Поделись в социальных сетях

Сообщите нам об ошибке в этом тексте:
Просто нажмите кнопку "Отправить отчет" для отправки нам уведомления. Так же Вы можете добавить комментарий.