Клетки лимфоидного и моноцитарно-макрофагального рядов

фото Клетки лимфоидного и моноцитарно-макрофагального рядов
Клетки, принимающие участие в становлении и функционировании иммунной системы, можно разделить на две группы: первую представляют основные клетки лимфоидного комплекса -Т-, В-лимфоциты и их субпопуляции, вторая группа — вспомогательные клетки иммунной системы: макрофаги, дендритные клетки, В-клетки, представляющие антиген в форме, доступной для его распознавания основными клетками системы (антигенпрезентирующие клетки), и стромальные клеточные элементы органов, где происходят процессы созревания (дифференцировки) основных клеток иммунной системы.

Несколько в стороне стоят NK-клетки (нормальные киллерные клетки) — большие бластные, гранулярные лимфоциты. Функционально они не относятся к клеточным элементам специфического иммунитета, поскольку не имеют основного инструмента, который позволил бы им войти в категорию специфических клеточных факторов иммунитета, — антигенраспознающих рецепторов. Их участие в иммунном процессе — неспецифическое разрушение чужеродных клеток (некоторых опухолевых клеток, вирусинфицированных клеток, неродственных трансплантатов).

Основная помощь в делении лимфоцитов на отдельные типы (популяции) и субпопуляции пришла из анализа их поверхностных молекулярных структур (рецепторов, маркеров), определяемых с помощью моноклональных антител. Поскольку в отдельно взятой молекуле образуется несколько таких антител, выявляющих отличающиеся антигенные детерминанты одной и той же молекулы, и, более того, в разных лабораториях идентичные антитела получили различные обозначения, решено было все обнаруженные антигенные специфичности одной молекулы объединить под общим названием CD-антигены с определенным порядковым номером.


Свое обозначение они получили от английского словосочетания «cluster designation». К настоящему времени известно более 150 таких кластеров. Изучая динамику появления CD-антигенов, удалось не только четко разделить все лимфоциты на определенные популяции и субпопуляции, но и проследить процессы дифференцировки лимфоцитов, изменение поверхностных клеточных структур в результате выполнения той или иной функции и выявить предназначение самих CD-антигенов в процессах становления и развития клеточных участников иммунного ответа.

В-клетки
Как уже отмечалось, В-клетки — малые лимфоциты, проходят практически полностью весь путь своего развития в костном мозге. После прошедших дифференцировок они покидают место основного развития и перемещаются в периферические лимфоидные органы, где заселяют так называемые В-зоны или Т-независимые зоны этих органов. Периферические В-лимфоциты, потенциально способные к выполнению своей защитной функции — синтезу антител, представляют собой сферические клетки диаметром 7 — 9 мкм, с узкой каймой цитоплазмы, гетерохроматиновым бобовидным или округлым ядром, заполняющим практически весь объем клетки. Цитоплазматическая мембрана характеризуется наличием небольших выростов — микроворсинок.

Созревание и функция В-клеток неразрывно связаны с экспрессией на их поверхности самых разнообразных поверхностных молекул, которые обеспечивают им взаимодействие как с другими клетками, так и с лигандами, что и лежит в основе «жизненного обеспечения» этого типа клеток.


Особое внимание следует обратить на те поверхностные структуры, которые экспрессируются только на В-клетках. Это в первую очередь поверхностный, или мембранный, иммуноглобулин (slg, или mlg). При наличии меченых антител к иммуноглобулину легко вычленить В-клетки из общей популяции лимфоцитов. На мембране клетки slg связан с другими молекулярными структурами, образуя В-клеточный антигенраспознающий рецепторный комплекс BCR (от англ. — В cell receptor). Среди них необходимо отметить CD79-a и -Ь, а также CD 19, CD20, CD21, CD81, Leul3. Другая группа антигенов CD характеризуется более широкой клеточной экспрессией. Эти молекулярные структуры встречаются не только на В-клетках и участвуют в таких общих с другими клетками лимфомиелоидного комплекса процессах, как обеспечение дифференцировки, миграции и рециркуляции, костимуляции, клеточного взаимодействия и др.

Т-клетки
Т-клетки практически неотличимы по своей морфологии от В-лимфоцитов. Единственное, подчас трудно уловимое различие касается микроворсинок плазматической мембраны, которые у данного типа клеток выражены несколько слабее по сравнению с В-клетками и напоминают скорее небольшие вздутия цитоплазмы, чем собственно ворсинки. Как и в случае с В-клетками, единственный достоверный способ отличить Т-клетки от остальных лимфоцитов состоит в регистрации на их поверхности маркеров и в первую очередь тех, которые специфичны только для данного типа лимфоцитов. Среди них главным является Т-клеточный антигенраспознающий рецептор — TCR (от англ.


— Т cell receptor), который совместно с дополнительными молекулярными структурами-корецепторами (CD3, CD4, CD8, CD45) образуют Т-клеточный антигенраспознающий комплекс.

Самые первые этапы дифференцировки Т-клеток совершаются в костном мозге. Здесь от общего лимфоидного предшественника происходит дивергенция развития по двум самостоятельным путям: В- и Т-клеточным направлениям. Однако если В-клетки для своего формирования почти полностью довольствуются микроокружением костномозговой ткани, то основным местом развития Т-клеток является тимус. На этом этапе дифференцировки в костном мозге ранние предшественники Т-клеток несут общие антигены с тканью головного мозга: Sca-1 и Sca-2, а также в малом количестве наиболее характерный антиген Т-клеток — CD90 (Thy-1).

Основным антигеном, позволяющим обнаружить ранние предшественники Т-клеток, является Sca-1. Экспрессия антигена Thy-1 слишком слаба, чтобы быть надежным маркером при изучении процессов развития. В тимусе как основном органе формирования фенотипически (но не функционально) зрелых Т-клеток осуществляются главные события, связанные с экспрессией на поверхности тимоцитов основного маркера — рецептора TCR и сопутствующих ему белков, маркеров-корецепторов CD4 и CD8 (молекул, определяющих деление Т-клеток на субпопуляции Т-хелперов и Т-киллеров соответственно). Здесь же происходит усиление экспрессии маркера всех Т-клеток — антигена Thy-1. В тимусе в результате положительной и отрицательной селекции Т-клетки приобретают два существенных свойства: клональность — экспрессию отдельно взятой клеткой и ее потомством TCR только одной определенной специфичности и неспособность реагировать на собственные антигены за счет элиминации клеток, несущих TCR к таким антигенам.

NK-клетки
Среди лимфоцитов периферии имеется популяция, получившая название натуральных киллерных клеток (NK).


Характерной особенностью этих лимфоцитоподобных клеток является отсутствие у них структур, способных к специфическому распознаванию антигена, подобных тем, которыми обладают Т- и В-клетки. В то же время они, как и Т-киллеры, разрушают определенную категорию чужеродных клеток, но в отличие от последних неспецифическим образом. Способность к такому лизису объединяет их с активированными макрофагами. В организме NK-клетки составляют около 15 % от всех лимфоцитов.

Наиболее характерными, функционально значимыми молекулами клеточной поверхности NK, обеспечивающими их контакт с чужеродными клетками и последующий лизис этих клеток-мишеней, являются CD56 (NKH1) — изоформа адгезивного белка N-CAM, CD 161 (NKR.P-1), и KAR (от англ. - killer activation receptor). Кроме этих рецепторов как специфических молекулярных структур NK имеются и такие, которые являются общими с другими клетками. Не обладая эффектом киллинга, они способствуют взаимодействию NK с клеткой-мишенью. К ним относится CD 16 (FcyRIII) — низко аффинный рецептор К-клеток (субпопуляции NK), связывающий агрегированный IgGl и IgG3. В реализации цитолиза в качестве вспомогательных структур участвуют также молекулы адгезии: CD11/CD18 (LFA-1, Мас-1, CR4), CD44, CD2 (LFA-2) и др.

Уникальным свойством NK является их способность быть инертными к собственным (аутологичным) клеточным антигенам гистосовместимости при сохранении агрессивности по отношению к клеткам, несущим гомологичные аллоантигены. В иммунологии это явление получило название «метка своего».


Значение подобной дискриминационной функции состоит в контроле за возможными мутационными изменениями собственных антигенов. В таком контроле за неизменностью собственных антигенов, по крайней мере тех, которые относятся к молекулам I класса МНС, принимают участие структуры, относящиеся к суперсемейству иммуноглобулинов (см. гл. 5). Среди них: NKB. 1 (распознавание молекулы I класса HLA-B у человека), группа белков KIR (от англ. — killer inhibitory receptor), которые распознают молекулы HLA-C. Белки группы KIR представлены несколькими изоформами, т. е. гены, контролирующие их, образуют целые полигенные семейства. В каждой конкретной клетке экспрессируется только одна из возможных изоформ, что позволяет говорить об определенной клональной организации NK.

Гистогенез NK связан с развитием лимфоцитов вообще и Т-клток в частности. Предполагается, что NK являются ответвлением от самых ранних этапов Т-клеточного пути дифференцировки вкостном мозге. О близости между NK- и Т-клетками говорит ряд фактов: наличие общих маркеров и ростстимулирующих факторов, присутствие предшественников NK в тимусе, функциональная идентичность по конечному результату — разрушение чужеродных клеток, наличие (3-цепи Т-клеточного антигенраспознающего рецептора (TCR) у NK. Незрелые, еще не начавшие экспрессию основных дифференцировочных маркеров-корецепторов CD4- и СБ8-тимоциты (CD4-CD8-) эмбрионального тимуса, попадая в микроокружение селезенки, развиваются в NK-клетки. Из 24 маркеров CD у NK-клеток 5 являются общими только с Т-клетками. В категорию общих маркеров входят, с одной стороны, такой мажорный антиген NK, как CD56, а с другой — специфический антиген Т-киллеров CD8, представленный у NK в формеции этих эволюциоино наиболее древних клеток крайне разнообразны: участие в неспецифическом иммунном ответе, удаление отживших и разрушенных клеток собственного организма (функция мусорщика), специфический иммунный ответ в качестве презентирующей антиген клетки, выполнение функции цитотоксической клетки, продукция большого арсенала цитокинов и иных эндогенных соединений, регулирующих иммунный процесс.

Морфологически макрофаги детально охарактеризованы. Они представляют собой крупные полиморфные клетки диаметром 15 — 25 мкм, с ядром неправильной формы, имеющим тонко структурированный хроматин. Зрелые макрофаги подразделяются на подвижные, мигрирующие в очаги воспаления, места тканевой деструкции, и резидентные, локализованные в отдельных органах и тканях. К резидентным макрофагам относятся гистиоциты соединительной ткани, звездчатые ретикулоэндотелиоциты печени (купферовские клетки), альвеолярные макрофаги легких, макрофаги костного мозга, макрофаги селезенки и лимфатических узлов, клетки микроглии нервной системы.

Гистогенез макрофагов, как и других клеток лимфомиелоидного комплекса, начинается от стволовой кроветворной клетки костного мозга. Весь путь развития макрофагов проходит под влиянием клеточных и гуморальных факторов микроокружения. Первый этап дифференцировки приводит к образованию клетки-предшественницы для всех ростков миелоидного пути развития. На этом этапе действуют в первую очередь интерлей-кин-3 (ИЛ-3) и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ). Эти же факторы оказывают влияние и на последующие этапы дифференцировки, приводящие к образованию общего предшественника макрофагов и гранулоцитов, монобластов, промоноцитов. При образовании моноцитов определенная роль принадлежит ИЛ-6. Костномозговой путь развития завершается образованием промоноцита, который, мигрируя в кровь, трансформируется в моноцит. В крови моноцит в качестве самостоятельной клетки существует около 2 —6 ч, после чего мигрирует в периферические органы, где через стадию незрелого макрофага завершает свой путь развития, превращаясь в зрелую, не способную к пролиферации форму.

Среди мембранных белков макрофаги в отличие от других клеток имеют рецепторы ко всем классам иммуноглобулинов (CD 16, CD23, CD32, CD64). Важными для макрофагов как антигенпрезентирующих клеток являются корецепторы CD80 и CD86, хотя их полноценная экспрессия начинается только после стимуляции клеток. Два рецептора — CD1 lb/CD18 и CDllc/CD18 — существенны не только для связи с компонентами комплемента, но и для распознавания опсонизированных микробных и иных клеток, что приводит к эффективному их поглощению макрофагами. Для полноценной реализации своей основной функции — поглощения микробных тел, важен также рецептор CD 14, взаимодействующий с липополисахаридами бактерий. При взаимодействии с межклеточным матриксом и другими клетками макрофаги используют рецепторы, относящиеся к группе интегринов, например CD1 la/CD18, CD1 lb/ CD18, CD49 и др. Являясь активными эффекторными и регуляторными клетками в проявлении как неспецифического, так и специфического иммунного ответа, макрофаги обладают также набором рецепторов к цитокинам и другим биологически активным соединениям.

Дендритные клетки
Значительная роль на начальных этапах формирования специфического иммунного ответа принадлежит дендритным клеткам (ДК), способным представлять антиген в иммуногенной форме и сохранять его для ускоренного развития вторичного иммунного ответа, т.е. поддерживать иммунологическую память. Различают несколько типов дендритных клеток. Основными являются дендритные клетки тимуса, лимфатических узлов, слизистых оболочек, а также зародышевых центров — мест концентрации В-лимфоцитов в лимфоидной ткани. Предполагается, что клетки Лангерганса (белые отростчатые эпидермоциты) и вуалевые клетки лимфы представляют собой предшествующие, этапные формы дендритных клеток тимуса и лимфатических узлов. В то же время дендритные клетки зародышевых центров рассматриваются как самостоятельная субпопуляция локального происхождения.

Основной морфологической характеристикой всех дендритных клеток является наличие длинных выростов цитоплазмы (отсюда и название клеток — древовидный, ветвящийся). В строме лимфоидных органов эти клетки прочно фиксированы и окружены контактирующими с ними лимфоцитами. Гистогенез дендритных клеток точно не охарактеризован. Ясно только то, что они, за возможным исключением фолликулярных дендритных клеток, имеют костномозговое происхождение. При этом требуется дальнейшее внимательное изучение их полного пути развития. Клетки, ткани и органы иммунной системы входят в состав лимфомиелоидного комплекса. Комплекс включает костный мозг, тимус, селезенку, лимфатические узлы, лимфоидную ткань, ассоциированную с кишечником, соединительную ткань. Одна из определяющих функций комплекса состоит в обеспечении кроветворения (миелопоэза) и образовании клеток иммунной системы (лимфопоэза). Клетки крови (эритроциты, мегакариоциты, гра нулоциты, моноциты) и лимфоциты имеют общего родоначального предшественника — стволовую кроветворную клетку, локализованную в костном мозге. Однако на самом раннем этапе костномозговой дифференцировки происходит дивергенция общего стволового элемента на стволовую клетку для миелопоэза и стволовую клетку для лимфопоэза. Именно с данного момента лимфоидная (иммунная) система вступает в самостоятельный ранг, при этом ее автономия не означает полного разрыва с другими функциональными системами организма. Объединяющим моментом является в первую очередь набор общих регуляторных молекул (цитокинов, гормонов, медиаторов нервной системы и т.д.).

Широкое распространение по организму клеток лимфоидной системы роднит ее с кровеносной системой. «Оккупация» организма лимфоцитами проявляется в формах организации лимфоидной ткани: наличии диффузной инфильтрации лимфоцитами различных тканевых образований, скопления лимфоцитов в слизистых покровах, разветвленной сети лимфатических узлов и соединяющих их сосудов. Основные клетки иммунной системы — это Т- и В-лимфоциты, NK-клетки, макрофаги, дендритные клетки. Каждый из этих клеточных типов имеет свое, свойственное лишь ему сочетаниеповерхностных рецепторов и маркеров, что позволяет дифференцировать их не только морфологически, но и по особенностям экспрессии поверхностных молекул.


Оцените статью: (14 голосов)
3.79 5 14
2007-2017 © Copyright ООО «МЕДКАРТА». Все права на материалы, находящиеся на сайте medkarta.com,
охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах.