Взламывая анатомию - Кен Окона-Менса

Лейкоцитарные агенты

Активируйте лимфоциты!

Существует два типа лимфоцитов: В- и Т-клетки. Эти особые бойцы второго фронта проходят специальную подготовку в костном мозге или тимусе. До того как лимфоциты попадают в кровяное русло и заселяют лимфоидные органы, они учатся отличать «свое» от «не-своего».

B-лимфоциты

B-лимфоциты участвуют в гуморальном ответе. Они атакуют патогены, которые свободно плавают в тканевой жидкости (гуморе), но еще не проникли в клетку. В-клетки создают белковые снаряды – антитела, способные связываться с определенным патогеном.

Активация В-клеток – это многоступенчатый процесс.

На поверхности каждой В-клетки формируются тысячи связей для подходящих антигенов. Эти В-клеточные рецепторы связываются с патогеном в особой части клетки – эпитопе (антигенной детерминанте). Находясь в лимфоузлах, В-клетка, словно притаившийся тигр, нападает на попавший в поле зрения антиген и поглощает его через рецепторно-опосредованный эндоцитоз. Этот процесс похож на фагоцитоз, с той лишь разницей, что для связывания с В-клеточным рецептором требуется специфический антиген (фагоцитоз – это неспецифический процесс). Затем B-клетка действует как АПК и передает часть антигена со своей мембраны в рецепторный комплекс – главный комплекс гистосовместимости II класса (ГКГС-II).

Антитела

Антитело – это глобулярный белок, или иммуноглобулин (Ig), который вырабатывают клетки плазмы. У антитела два плеча и хвост – Fc-фрагмент, состоящий из четырех белковых цепей: двух тяжелых и двух легких. Оба плеча заканчиваются вариабельным участком, или доменом (V-областью), который отличается в антителах и обеспечивает их специфичность. Небольшая область, соединяющаяся со специфичным антигеном (по принципу «ключ – замок»), называется паратопом. Остальная часть антигена не меняется по классам, или изотипам, и называется константной областью (С-участок). Существует пять изотипов иммуноглобулинов.

IgG – самое распространенное антитело в сыворотке крови. Это единственное антитело, способное проникать сквозь плаценту.

IgE – самое редкое антитело в сыворотке крови. Оно связывается с базофилами и тучными клетками.

IgM – самое крупное антитело. Это первый тип антител, вырабатываемых для иммунного ответа.

IgA – самое распространенное в секретах организма антитело.

IgD – участвует в созревании и активации B-клеток.

Антитела останавливают патогены следующими методами.

Маркируют патогенов (опсонизация) – помогает фагоцитам быстрее распознать и поглотить патоген.

Склеивают патогены (агглютинация, или агрегация) – эффект накопления.

Изолируют патогены (нейтрализуют) – антитела полностью окружают патоген, препятствуя попаданию в клетки или их заражению.

Антитело по форме Y-образное.

Готовясь к следующей трансформации, В-клетка ждет особый тип Т-лимфоцита – клетку Т-хелпера (которую активировал тот же антиген). Т-хелпер связывается с ГКГС-II В-клетки, и этот комплекс высвобождает цитокины, которые полностью активируют В-клетку. Затем продуманный механизм повторно проверяет, что перед своим клонированием В-клетка получила правильную информацию. В-клетка дифференцируется в два типа клеток: (1) плазматическая клетка – создает свободно плавающие антитела, которые попадают в кровоток и связываются с чужеродным антигеном в эпитопе, и (2) долгоживущая клетка памяти – запоминает антиген для повторной встречи.

Т-лимфоциты

Вопреки усилиям В-лимфоцитов, патогены могут инфицировать клетки. И чтобы решить проблему, пока не поздно, организм прибегает к своему последнему оружию – Т-лимфоцитам. По сути Т-лимфоциты появляются либо до, либо в процессе активации Т-клеток. Но выделить Т-лимфоциты – это последнее, что может сделать организм. Т-клетки зарождаются в виде своих незрелых версий в тимусе. Созревание начинается в тот момент, когда они приобретают Т-клеточные рецепторы, способные не только отличать «свое» от «не-своего», но и связываться со специфическими чужеродными антигенами. Затем зрелые Т-клетки с током крови переносятся в лимфоидную ткань.

Существует два основных типа Т-лимфоцитов: Т-хелперы и цитотоксические Т-клетки. Они различаются по поверхностным белковым маркерам, которые называются CD4+ (Т-хелпер) и CD8+ (цитотоксические Т-клетки). Клетки CD4+ прикрепляются своими рецепторами к антигенам, расположенных в ГКГС-II специальных антигенпредставляющих клеток (дендритных клеток или макрофагов). Клетки CD8+, наоборот, связываются с любыми нездоровыми клетками, которые помещают свои антигены на поверхности ГКГС-I – это любая ядросодержащая аномальная (злокачественная) или инфицированная клетка. Т-клетки могут участвовать в одном из этих сценариев только при правильной активации через связывание с антигеном.

Т-лимфоциты созревают в тимусе, где они учатся отличать «свое» от «не-своего».

Т-клетка связывается с антигенпредставляющей клеткой (справа) через свой рецептор и ГКГС-II (чужеродная клетка).

После стимуляции Т-хелперы запускают процесс клонирования. Он нужен, чтобы увеличить доступный резерв эффекторных клеток, которые могут (1) распознать специфический чужеродный антиген и высвободить цитокины, усиливающие иммунный ответ, либо (2) активировать цитотоксические Т-клетки, умеющие распознавать тот же антиген. Т-клетки, как и В-клетки, дифференцируются и разделяются на долгоживущие клетки памяти, которые пользуются своими «знаниями» для создания вторичных – повторных и более быстрых – иммунных реакций.

Т-клетки обнаруживают инфицированные клетки и запускают прицельный иммунный ответ.

Активированные цитотоксические Т-клетки также связываются с инфицированной клеткой, дифференцируются и клонируются в эффекторные клетки и клетки памяти. Эффекторные клетки наносят еще больший урон, извергая смертоносный коктейль цитокинов и цитотоксических гранул прямо на подозрительную клетку. В клеточной мембране такой клетки образуются поры, через которые просачиваются токсичные вещества. Попав внутрь, эти вещества наносят серьезный ущерб и разрушают все белки клетки-мишени, вынуждая ее самоустраниться.