Т-лимфоциты, их антигеннезависимая и антигензависимая дифференцировка

T-лимфоциты

  • Образование и развитие
  • Основные функции
  • Виды
  • Норма
  • Причины отклонений

T-лимфоциты (t-лимфоциты) — клетки, предшественники агранулоцитов, образуются в костном мозге. Принимают активное участие в работе иммунной системы, защищают организм от патогенного воздействия. Понижение или повышение количества Т-клеток в крови может свидетельствовать о развитии определенного патологического процесса.

Специфической симптоматики нарушения нет: определить отклонение содержания Т-клеток в крови от нормы можно только диагностическим путем. Общий маркер Т-лимфоцитов — CD3. Основные субпопуляции представлены пятью видами.

Образование и развитие

Субпопуляции Т-лимфоцитов находятся в костном мозге, образуются организмы из стволовых клеток. Созревание Т-лимфоцитов происходит в вилочковой железе (тимусе), после чего клетки поступают в селезенку, лимфатические узлы и начинают циркулировать по крови. На данном этапе начинается их полноценное функционирование — обеспечение защитных функций организма.

В процессе дифференциации клеток выделяют два основных этапа:

  • антигензависимая дифференцировка Т-лимфоцитов — осуществляется в периферических органах иммунной системы;
  • антигеннезависимая дифференцировка Т-лимфоцитов — осуществляется только в тимусе (вилочковая железа).

Жизненный цикл T-лимфоцитов разный: одни клетки могут жить несколько месяцев, другие — несколько лет и даже десятилетий. Не исключается, что Т-лимфоцит может проциркулировать в крови всю жизнь человека, если будет клеткой памяти. Такие клетки находятся в разных местах организма и обеспечивают пожизненный или очень длительный иммунитет человека. Подобные функции клетка получает после встречи с чужеродным организмом.

Основные функции

T-лимфоциты совместно с другими клетками крови обеспечивают эффективную работу иммунной системы. В человеческом организме Т-клетки решают массу крайне важных задач:

  • синтезируют антитела;
  • уничтожают чужеродные клетки;
  • отвечают за иммунную память;
  • уничтожают собственные клетки-мутанты;
  • обеспечивают повышенную сенсибилизацию организма.

Все клетки этого типа внутри морфологически одинаковы, но свойствами поверхностных рецепторов будут отличаться.

Т-лимфоциты представлены в пяти видах, каждый из которых выполняет важные функции для организма. Различают следующие виды Т-лимфоцитов:

  • Т-лимфоциты хелперы или «помощники» — присутствуют практически везде, «командуют» другими клетками, которые ускоряют или подавляют иммунный ответ;
  • цитотоксические Т-лимфоциты или «киллеры» — убивают чужеродный организм за счет воздействия специального вещества (лимфокина), одна клетка может убить один патогенный организм;
  • регуляторные Т-лимфоциты или супрессоры — подавляют реакцию;
  • клетки иммунологической памяти — «запоминают» чужеродный организм и при попадании последнего в организм снова патоген будет мгновенно идентифицирован, что ускорит запуск процессов его уничтожения.

Кроме того, к В и к Т-лимфоцитам относятся нулевые клетки, которые не имеют точной морфологической структуры и функций при зарождении, но могут трансформироваться (в зависимости от обстоятельств) в В или Т-клетки. Функции будут выполнять такие же, как «киллеры», но рецепторы у них несколько другие, так как уничтожение чужеродного организма происходит без развития иммунной реакции. Такие типы Т-лимфоцитов не имеет определенной нормы в крови ребенка или взрослого человека.

Определить, какие именно Т-лимфоциты в крови в норме, а каких не хватает, можно путем проведения лабораторного развернутого биохимического анализа крови.

Норма

Нормальные значения количества данных клеток в крови будут меняться с возрастом — это нормально и патологией не считается. До шестилетнего возраста в крови будут преобладать лимфоциты, а далее функцию этих клеток по большей части будут выполнять нейтрофилы. Уменьшение количества клеток с возрастом обусловлено уменьшением в размерах вилочковой железы, где происходит развитие Т-лимфоцитов и их дифференциация.

Нормой будут следующие показатели Т-клеток от общего количества лимфоцитов по возрастным группам:

  • новорожденные — 12–36 %;
  • первый месяц — 40–76 %;
  • до шести месяцев — 42–74 %;
  • до года — 38–72 %;
  • до 12 лет — 24–54 %;
  • 13-15 лет — 22–50 %;
  • после 16 лет и в течение жизни — 19-–37 %.

Незначительно отклонение в показателях не считается патологией. Большие расхождения с параметром нормы однозначно будут свидетельствовать о развитии патологического процесса в организме. В таком случае назначают повторный анализ (для исключения вероятности ошибки) и комплексное обследование (для определения причины развития аномалии и назначения корректного лечения).

Возможные причины отклонения от нормы

Непатологические причины повышения количества Т-клеток в крови:

  • чрезмерные физические нагрузки;
  • стресс, эмоциональное возбуждение;
  • употребление спиртных напитков;
  • временной отрезок до месячных и после менструации (у женщин)
  • беременность.

Что касается патологических факторов, которые могут стать причиной отклонения от нормы, следует выделить такие:

  • заболевания центральной нервной системы;
  • аутоиммунные и системные заболевания;
  • хронические патологические процессы;
  • нарушения эндокринного характера;
  • некоторые вирусные заболевания;
  • период выздоровления;
  • инфекционные заболевания;
  • побочные действия некоторых медикаментозных препаратов;
  • онкологические процессы;
  • вторичный иммунодефицит;
  • последствия лучевой и/или химиотерапии;
  • острая или хроническая недостаточность кровообращения;
  • аллергическая реакция.
Читайте также:  Как лечить конъюнктивит в домашних условиях у взрослых народные средства (ромашка, заварка, лавровый

В таких случаях присутствует отклонение от нормы не только Т-клеток, но и других компонентов крови. Определить причину нарушения только по одному биохимическому анализу невозможно — требуется проведение комплексного обследования.

Специфических препаратов, которые бы воздействовали на численность именно Т-клеток крови, не существует. Периодически нужно проходить медицинское обследование или хотя бы сдавать анализ крови. Такие простые профилактические мероприятия позволят своевременно диагностировать проблему и начать лечение.

Антигензависимая дифференцировка Т-лимфоцитов

Наивные Т-лимфоциты, образовавшиеся в тимусе, выходят в периферическую кровь и участвуют в рециркуляции, проходя через периферические лимфоидные органы, ткани и лимфатические сосуды. Фенотип этих клеток либо CD4 + , либо CD8 + . Лишь небольшая часть клеток (около 2%) может иметь фенотип CD4 + CD8 + – это незрелые клетки.

Циркулирующие наивные Т-клетки имеют продолжительность жизни от нескольких месяцев до нескольких лет, они постоянно замещаются за счет костномозговых предшественников, которые созревают в тимусе. Кроме того, они постоянно пролиферируют на низком уровне на периферии, замещая погибающие клетки. Этот уровень может повышаться при лимфопении, вызванной той или иной причиной. В возрасте около 60 лет у человека практически прекращается образование новых Т-лимфоцитов в тимусе (возрастная инволюция тимуса). Число циркулирующих наивных Т-лимфоцитов при этом сохраняется практически полностью за счет пролиферации существующего пула этих клеток. Такой механизм приводит к уменьшению репертуара различных по специфичности ТКР клонов Т-лимфоцитов, в том числе способных распознавать инфекцию. Это, однако, отчасти компенсируется за счет того, что с возрастом происходит накопление клеток памяти, специфичных к обычно встречающимся антигенам.

Выживаемость наивных Т-лимфоцитов зависит по крайней мере от двух обстоятельств: во-первых, – это периодическое связывание ТКР со слабой аффинностью с комплексом «антигенный пептид — белок МНС»; во-вторых, необходимо присутствие ИЛ-7, который в организме постоянно продуцируется многими типами клеток.

В периферических органах адаптивной иммунной системы происходит встреча наивных Т-лимфоцитов с антигенами и начинается их антигензависимая дифференцировка.

Антигензависимая дифференцировка Т-лимфоцитов включает четыре основных этапа:

· распознавание антигена функционально незрелыми (наивными) Т-лимфоцитами в кооперации с АПК, которые осуществляют процессинг и представление антигена;

· их ответная реакция на антиген в виде пролиферации и дифференцировки до зрелых эффекторных клеток;

· участие в собственно эффекторной фазе иммунного ответа – нейтрализации и уничтожении антигена;

· формирование Т-клеток памяти.

Каким бы путем антиген ни попал в организм, с током лимфы он перемещается в ближайшие к месту проникновения (регионарные) лимфоузлы, где происходит его поглощение макрофагами (МФ), дендритными клетками (ДК) или В-лимфоцитами с последующей внутриклеточной переработкой (процессингом) и представлением (презентацией) в комплексе с молекулами МНС I или II класса на поверхности АПК. Антигены, образовавшиеся или локализованные в тканях (например, в очаге вирусной инфекции, опухолевого роста и др.), поглощаются незрелыми дендритными клетками (ДК), которые распознают эти антигены с помощью рецепторов врожденного иммунитета (Толл-подобных рецепторов или NOD-рецепторов), активируются, созревают и мигрируют в регионарный лимфоузел, где представляют на своей поверхности для распознавания Т-лимфоцитам процессированный антиген в комплексе с белками МНС (иммуногенный комплекс).

Первая встреча наивных Т-лимфоцитов с антигеном как раз и происходит в периферических лимфоидных органах при контакте с АПК, на поверхности которых антигенные детерминанты (Т-клеточные эпитопы, представляющие собой короткие антигенные пептиды, образованные при внутриклеточном процессинге антигена в АПК) представлены в виде иммуногенного комплекса.

Связывание антигенраспознающего рецептора (ТКР) наивных Т-лимфоцитов с иммуногенным комплексом на поверхности АПК (с участием ТКР, молекул CD3, CD4 или CD8) обеспечивает этим клеткам лишь один, первый, специфический сигнал. Однако для пролиферации и дифференцировки в зрелые эффекторные Т-лимфоциты им необходим еще и второй, костимулирующий сигнал. Этот сигнал обеспечивается ИЛ-1 и другими цитокинами, а также взаимодействием корецептора В7 на поверхности АПК с соответствующим рецептором – белком CD28 – на поверхности наивных Т-лимфоцитов. Получение этих двух сигналов обеспечивает пролиферацию клона с последующей дифференцировкой. Если же клеткой получен только один, первый сигнал, а второй отсутствует, она вступает в апоптоз и погибает.

Примированные CD4 + и CD8 + Т-лимфоциты, получившие оба сигнала, начинают экспрессировать рецепторы к ИЛ-2 и синтезировать сам ИЛ-2, который, воздействуя на ИЛ-2-рецепторы этих клеток (в том числе и аутокринно), стимулирует размножение наивных Т-лимфоцитов, которое длится минимум 5 дней, с последующей дифференцировкой в зрелые эффекторные Т-лимфоциты.

Активированные наивные Т-лимфоциты, вступившие в пролиферацию, на 5-7 день достигают пика своей численности, при этом количество CD4 + Т-клеток возрастает примерно в 10 000 раз. Количество CD8 + Т-клеток, которые размножаются еще интенсивнее, при вирусной инфекции, например, может увеличиться в 50 000 раз. Такое быстрое размножение ведет к увеличению лимфоузлов, то есть, к развитию лимфоаденопатии.

Читайте также:  ЛИДОКАИН спрей - инструкция по применению, дозировки, аналоги, противопоказания - Здоровье

Затем размножившиеся Т-клетки дифференцируются в зрелые эффекторные лимфоциты, обладающие необходимыми для уничтожения данного патогена функциональными свойствами (например, к образованию определенных субпопуляций CD4 + Т-лимфоцитов: Тх1, Тх2, Тх17 или CD8 + ЦТЛ).

Образовавшиеся в результате пролиферации и дифференцировки наивных Т-лимфоцитов зрелые эффекторные клетки мигрируют в патологические очаги (где находятся антигены, к которым они специфичны) и непосредственно осуществляют их нейтрализацию и уничтожение (CD8 + ЦТЛ) или индуцируют фагоцитарный тип иммунного ответа (Тх1). Часть эффекторных CD4 + Т-хелперов перемещается в лимфоидные фолликулы лимфоузла, где, контактируя с В-лимфоцитами, включают и регулируют синтез антител (часть Тх1 и Тх2, которые еще иногда называют фолликулярными Т-хелперами).

Процесс миграции вышедших из периферических лимфоидных органов эффекторных Т-лимфоцитов и их проникновение из крови в периферические ткани, где находится патологический очаг, контролируется целым набором молекул адгезии (адгезинов), среди которых различают семейства селектинов, адрессинов и интегринов. Адгезины экспрессируются как на Т-лимфоцитах, так и на эндотелии кровеносных сосудов периферических тканей. В результате взаимодействия соответствующих молекул адгезии Т-лимфоциты проникают в паренхиму органа.

Эффекторные Т-лимфоциты могут уже самостоятельно распознавать антиген и оказывать на него прямое действие и в отсутствие дополнительных костимулирующих сигналов.

Для того, чтобы пролиферация реагирующего на антиген клона не была чрезмерной, она тормозится, а затем останавливается за счет индукции экспрессии ингибиторного рецептора CTLA-4 на поверхности Т-лимфоцитов. Этот рецептор содержится в цитоплазме Т-клеток и быстро перемещается на их поверхность через 24 часа после их активации через ТКР. CTLA-4, подобно CD28, также связывается с В7, но с гораздо большей аффинностью, чем CD28. Связывание В7/CTLA-4 прерывает активационный сигнал и тормозит пролиферацию клона.

У животных, лишенных гена CTLA-4, развивается обширная лимфопролиферация, сопровождающаяся аутоиммунными поражениями и приводящая к гибели животных вскоре после рождения.

Несколько позднее, чем экспрессия CTLA-4, начинается экспрессия на Т-клетках еще одного ингибиторного рецептора – PD-1 (рецептора для индукции апоптоза – программируемой смерти). Через этот рецептор при взаимодействии его с лигандом PD-1L (который постоянно экспрессируется на низком уровне на многих типах клеток в различных тканях) ингибируется передача активирующих сигналов от ТКР и В7/CD28, и тем самым тормозится и останавливается Т-клеточный ответ.

В конечной стадии адаптивного иммунного ответа численность клона, осуществляющего ответ на данный антиген, снижается, оставляя определенное количество антигенспецифических Т-клеток памяти.

Эти клетки имеют хорошо развитый рецепторный аппарат, экспрессируют в том числе рецепторы к цитокинам и адгезины, поэтому Т-клетки памяти способны быстро реагировать непосредственно на антиген при его повторном попадании в организм. Большинство Т-клеток памяти относятся к хелперной субпопуляции, то есть имеют фенотип CD4 + . Они рестриктированы по белкам МНС II класса.

Продолжительность жизни клеток памяти варьирует от нескольких месяцев до нескольких десятков лет. Их выживаемость поддерживается за счет ИЛ-7. Для поддержания выживаемости CD8 + ЦТЛ памяти необходимы ИЛ-7 и ИЛ-15. CD8 + Т-клетки памяти являются более долгоживущими, чем CD4 + Т-клетки памяти. Например, CD8 + Т-клетки памяти, образующиеся при вакцинации против кори, могут иметь продолжительность свыше 30 лет. Продолжительность жизни клеток памяти к определенным антигенам генетически детерминирована как для вида в целом, так и для отдельных индивидуумов.

Т-клетки памяти, в частности, обеспечивают иммунитет – невосприимчивость организма к инфекции при повторном попадании инфекционных агентов в организм.

Формирование Т-клеток памяти лежит в основе механизма вакцинации против большинства вирусных инфекций.

Различают 2 типа Т-клеток памяти: центральные и эффекторные. Центральные Т-клетки памяти при повторном поступлении антигена в организм, распознав его, пролиферируют, чтобы сформировать пул новых эффекторных Т-лимфоцитов. Поэтому вторичный ответ на антиген с участием этих клеток развивается не раньше, чем на 3-4 день.

Эффекторные Т-клетки памяти после повторного контакта с антигеном способны к немедленной активации и поэтому осуществляют ответ на антиген практически сразу после его повторного попадания в организм.

Дата добавления: 2015-01-18 ; просмотров: 790 ; Нарушение авторских прав

Антигеннезависимая и антигензависимая дифференцировка т лимфоцитов

Характеристика иммунокомпетентных клеток. Клетки иммунной системы разнообразны по фукциям, особенностям морфологии и гистогенеза. К ним относятся T и B лимфоциты, NK-клетки, макрофаги и моноциты, а также специфические тканевые иммунокомпетентные клетки.

Лимфоциты.

1. О-резервная популяция.

2. Т-лимфоциты – дифференцируются в тимусе, 70-90%, заселяют лимфатические узлы, селезенку, под влиянием антигенов образуют Т-лимфоциты и Т-клетки памяти. Для Т-лимфоцитов характерно наличие на плазмолемме особых рецепторов.

Различают Т-киллеры – клеточный иммунитет, обеспечивают лизис чужеродных и опухолевых клеток, их активация происходит под влиянием антигенов гистосовместимости на поверхности чужеродных генов;

Читайте также:  Как правильно глистогонить котёнка с помощью препарата Празител НПК СКиФФ

Т-хелперы – стимулируют дифференцировку В-лимфоцитов, образование из них плазмоцитов и продукцию Ig (иммуноглобулинов), Т-хелперы имеют на поверхности рецепторы, которые связываются с белками на плазмолемме В-клеток и макрофагов, стимулируя Тх и макрофаги к пролиферации, продукции ИЛ (интерлейкинов), а В-клетки – к продукции антител;

Т-супрессоры — способны ингибировать активность Т-хелперов, В-лимфоцитов и плазмоцитов. Они участвуют в аллергических реакциях, подавляют дифференцировку В-лимфоцитов.

Одной из основных функций Т-лимфоитов является продукция цитокинов, которые стимулируют или тормозят влияние на клетки, участвующие в иммунном ответе.

3. Натуральные киллеры (NK-клетки) – образуют первую линию защиты против опухолевых и инфицированных вирусом клеток. Т-киллеры образуют вторую линию защиты, В-лимфоциты – основные клетки участвующие в гуморальном иммунитете, на плазмолемме имеют Ig, рецепторы для комплимента и Fc-рецепторы. Под воздействием антигена пролиферируют, дифференцируются в плазмоциты, активно синтезирующие антитела.

Развитие Т- и В-лимфоцитов.
1.СКК- пре-Т и пре-В — стволовые тотипотентные клетки.

2.Пре Т-клетки мигрируют в тимус, где пролиферируют, трансформируются в Т-лимфоциты, несущие характерные мембранные антигены CD4+ и CD8+, Тх, Тс, Тк. Часть подвергается апоптозу.

Дифференцировка Т-лимфоцитов: CD1 – маркер ранней фазы созревания Т-клеток в тимусе, далее на поверхности тимоцитов экспрессирутся CD4 и CD8, однако впоследствии CD4 исчезает и сохраняется только на популяции, переставшей экспрессировать CD8. CD4+ Т-хелперов. CD8+ экспрессируется у Т-киллеров и Т-супрессоров.

Дифференцировка В-лимфоцитов: из костного мозга. Способны синтезировать Ig, зрелые экспрессируют на клеточной мембране – функционируют как антигенспецифические реепторы. Дифференцированные В-лимфоциты поступают в периферические лимфоидные органы, где при действии антигенов происходят пролиферация и дальнейшая специализация В-лимфоцитов с образованием плазмоцитов и В-клеток памяти. IgM- первичный ответ, IgE и IgA – вторичный.
CD19 – маркер-антиген, присутствует на пре-В клетках в костном мозге. CD20- более поздние стадии.

Антигенезависимая пролиферация и дифференцировка – образование клеток, способных давать специфический тип иммунного ответа, благодаря наличию рецепторов на плазмолемме. Происходит в тимусе, костном мозге под влиянием спец факторов.

Антигензависимая пролиферация и дифференцировка – происходит при встрече с антигенами в периферических лимфоидных органах, при этом образуются эффекторные клетки и клетки памяти.

Взаимодействие клеток в иммунном ответе.

Клеточный иммунный ответ – при трансплантации органов и тканей, ифицировании вирусами, опухолях. Учавствуют Т-киллеры реагирующие с антигеном в комплексе с гликопротеинами MHC-I. Связывание Т-киллеров с мишенями ведет к высвобождению перфоринов (полимеризуются в плазматической мембране клетки-мишени, превращаются в трансмембранные каналы, которые делают мембрану проницаемой, что способствует гибели клетки.

Гуморальный иммунный ответ – макрофаги, Т-хелперы и В-лимфоциты. Попавший в организм антиген поглощается макрофагом. Распавшиеся фрагменты + MHC-II появляются на поверхности клетки – процесирование антигена. Далее происходит распознавание Т-хелперами комплекса антиген+молекулы MHC-II стимулирует выработку Ил-1 макрофагом. Под воздействием Ил-1 активируется и секретируется ИЛ-2 Т-хелперной клеткой. ИЛ-2- способствует пролиферации Т-хелперов и выработке В-клеток.

Активация В-лимфоцита происходит при взаимодействии антигена с Ig-рецептором на поверхности В-клетки. В-лимфоцит процессирует антиген и представляет его фрагмент в комплексе с MHC-II на клеточной поверхности. Т-хелпер узнает комплекс и секретирует Ил-2,4,5,6, под действием которых В-клетка размножается и дифференцируется с образованием плазматических клеток и клеток памяти. ИЛ-4 – активирует В-клетки, ИЛ-5- пролиферация В-клеток, ИЛ-6 – созревание В-клеток и превращение их в плазматические клетки, секретирующие антитела.

Т-супрессоры — подавляют способность лимфоцитов участвовать в выработке антител, таким образом обеспечивают иммунологическую толерантность.

Дифференцировка клеток плазматического ряда: плазмобласт (деконденсированный хроматин (эухроматин) и 1-2 ядрышка) —> проплазмоцит (хроматин в виде спиц колеса, ув АГ) —> плазмоцит (много цистерн грЭПР, заполненных Ig, не делятся и не двигаются. Синтез Ig происходи при иРНК на рибосомах грЭПР В-лимфоцитов.

Макрофаги. Естественный иммунитет: способность к фагоцитозу и синтез пищарительных ферментов (лизоцима, интерферона – передача антигена Т- и В-лимфоцитам).

1 стадия – стимулируют лимфоциты,

2- выработка антител и разрушение антигена. Фагоцитоз облегчается при антиген соединен с антителом или комплексом антигена с комлементом.

Участие тучных клеток и эозинофилов в именных реакциях. При первичном введении антигенов наблюдается повышение числа тучных клеток, их контакт с макрофагами и массовая дегрануляция (при соед антитела с IgЕ), при этом выделяются гистамин, серотонин, гепарин). Увеличивается содержание гистамина и количество эозинофилов.

Механизмы интеграции элементов иммунной системы. Эмбриональный период: желточный мешок-костный мозг (под контролем гормонов гипофиза и надпочечников). Циркуляция зависит также от взаимодействия лимфоцита с посткапиллярными венулами с высоким эндотелием. Медленный тип миграции: СКК, Т-, В-лимфоциты, заселяющие периферические лимфоидные органы. Быстрый характерен для постоянно циркулирующих клеток памяти: Т-лифмоциты. Рециркулирующие лимфоциты – при помощи рецепторов осуществляют проверку всех тканей организма.

Ссылка на основную публикацию
Ткани животного организма
Мышечная ткань: виды, особенности строения и функции Мышечные ткани — это ткани, отличающиеся по структуре и происхождению, но имеют общую...
Тест на беременность 10 популярных вопросов
Через сколько дней после зачатия покажет тест беременность Самый проверенный способ выявления беременности – это сдать анализ крови. Уровень в...
Тест на беременность 2 полоска слабая (фото)
Тест с двумя полосками. Как выглядит положительный результат теста на беременность Первые мысли о возможном наступлении беременности обычно возникают у...
Т-лимфоцитов, их антигензависимая и антигенезависимая дифференцировка, характеристика рецепторов
Иммунная система: Характеристика иммунокомпетентных клеток Основными клетками, осуществляющими иммунные реакции, являются Т- и В-лимфоциты (и производные последних – плазмоциты), макрофаги,...
Adblock detector