В1 лимфоциты. В1-лимфоциты (B1). Типы зрелых В-лимфоцитов

Обновление: Октябрь 2018

Лимфоциты – это небольшие клетки крови из группы лейкоцитов, выполняющие очень важную функцию. Именно они отвечают за сопротивляемость человека инфекционным болезням и являются первой преградой на пути раковых клеток. Поэтому любое значимое изменение количества лимфоцитов – сигнал от организма, к которому нужно прислушаться.

Как образуются лимфоциты?

Главными органами, образующими лимфоциты, являются тимус (до половозрелости) и костный мозг. В них клетки делятся и находятся до встречи с чужеродным агентом (вирусом, бактерией и т.п.). Существуют еще и вторичные лимфоидные органы: лимфоузлы, селезенка и образования в пищеварительном тракте. Именно сюда мигрирует большинство лимфоцитов. Селезенка также является депо и местом их гибели.

Существует несколько разновидностей лимфоцитов: Т, В и NK- клетки. Но все они образуются из единого предшественника: стволовой клетки. Она претерпевает изменения, в итоге дифференцируясь в нужный вид лимфоцитов.

Зачем необходимы лимфоциты?

Как определить количество лимфоцитов?

Количество лимфоцитов отражается в общем анализе крови. Раньше все подсчеты клеток велись вручную, с помощью микроскопа. Теперь чаще используют автоматические анализаторы, определяющие количество всех клеток крови, их форму, степень зрелости и другие параметры. Нормы этих показателей для ручного и автоматического определения различаются. Поэтому до сих пор часто возникает путаница, если результаты анализатора стоят рядом с ручными нормами.

Кроме того, на бланках порой не указывают норму лимфоцитов в крови у ребенка. Поэтому необходимо уточнять нормативы для каждой возрастной группы.

Нормы лимфоцитов в крови

Что значат повышенные лимфоциты в крови?

Лимфоцитоз – увеличение числа лимфоцитов. Он может быть относительным и абсолютным

  • Абсолютный лимфоцитоз – состояние, при котором количество лимфоцитов превышает возрастные нормы. То есть у взрослых людей — более 4*10 9 клеток на литр.
  • Относительный лимфоцитоз – изменение процентного состава белых клеток в пользу лимфоцитов. Такое бывает при снижении общего числа лейкоцитов за счет нейтрофильной группы. В итоге процент лимфоцитов становится больше, хотя их абсолютное значение остается нормальным. Подобную картину крови рассматривают не как лимфоцитоз, а как лейкопению с нейтропенией.

Важно помнить, что если нейтрофилы понижены, а лимфоциты повышены лишь в процентах,это может не отражать истинной картины. Поэтому чаще всего в анализе крови ориентируются именно на абсолютное число лимфоцитов (в клетках на литр).

Причины повышенных лимфоцитов в крови


  • Хронический лимфолейкоз
  • Острый лимфобластный лейкоз
  • Аутоимунные процессы (тиреотоксикоз)
  • Отравление свинцом, мышьяком, дисульфидом углерода
  • Прием некоторых лекарств (леводопа, фенитоин, вальпроевая кислота, наркотические и ненаркотические анальгетики)
  • Удаление селезенки

Стресс и гормональные колебания

Изменение соотношения нейтрофилы/лимфоциты может происходить в стрессовых ситуациях. В том числе и при входе в кабинет врача. Такой же эффект оказывает чрезмерная физическая нагрузка. В подобных случаях лимфоцитоз незначительный (не более 5*10 9 клеток на литр) и носит временный характер. Повышенные лимфоциты в крови у женщин бывают и в период менструации.

Курение

Общий анализ крови курильщика со стажем может значительно отличаться от результатов человека без вредных привычек. Помимо общего сгущения крови и увеличения числа эритроцитов всегда есть повышение уровня лимфоцитов.

Инфекционные болезни

Попадание инфекционного агента в организм приводит к активации всех защитных сил. При бактериальных инфекциях вырабатывается большое число нейтрофилов, уничтожающих микробы. А при проникновении вирусов в дело вступают лимфоциты. Они помечают пораженные вирусными частицами клетки, вырабатывают на них антитела и затем уничтожают их.

Поэтому практически при любой вирусной инфекции возникает относительный лимфоцитоз, а часто – и абсолютный. Это говорит о начале формирования иммунитета к недугу. Сохраняется повышенный уровень лимфоцитов в течение всего периода выздоровления и иногда чуть дольше. Особенно сильно изменяются анализы крови при инфекционном мононуклеозе. Некоторые хронические бактериальные инфекции также вызывают рост лимфоцитов (туберкулез и сифилис, например).

Мононуклеоз

Это инфекция, вызванная вирусом Эпштейна-Барр. Этот вирус рано или поздно поражает почти всех людей. Но лишь у некоторых он приводит к симптомам, объединенным термином « инфекционный мононуклеоз». Вирус передается со слюной при тесных бытовых контактах, а также при поцелуе. Скрытый период болезни может протекать больше месяца. Главная мишень вирусных частиц – именно лимфоциты. Симптомы болезни:

  • повышение температуры
  • боль в горле
  • увеличение лимфоузлов
  • слабость
  • ночная потливость

Болезнь переносится легче детьми младшего возраста. Подростки и взрослые могут ощущать признаки инфекции гораздо сильнее. Для диагностики мононуклеоза обычно достаточно жалоб, осмотра и проверки анализа: лимфоциты в крови у ребенка повышены, присутствуют аномальные мононуклеары. Иногда используют тест на иммуноглобулины. Лечение вирусной инфекции обычно симптоматическое. Требуется покой, употребление достаточного количества жидкости, при лихорадке – жаропонижающие препараты (парацетамол, ). Кроме того, на время болезни лучше исключить занятия спортом. Мононуклеоз вызывает увеличение селезенки, в которой утилизируются кровяные клетки. Такое увеличение в сочетании с травмой может привести к разрыву органа, кровотечению и даже смерти.

Коклюш

Это тяжелое инфекционное заболевание дыхательных путей. Болеют им чаще всего дети, хотя большой охват вакцинацией в последние годы резко сократил частоту инфицирования.

Начинается коклюш как типичная простуда, но через 1-2 недели возникает приступообразный кашель. Каждый приступ может окончиться сильнейшей рвотой. Через 3-4 недели кашель становится более спокойным, но сохраняется еще длительное время. Раньше коклюш был частой причиной смерти и инвалидизации детей. Но и теперь у малышей есть риск кровоизлияния в мозг и судорожного синдрома во время приступа.

Диагноз ставят на основании симптомов, результатов ПЦР и иммуноферментного анализа. При этом в общем анализе крови почти всегда возникает значительный лейкоцитоз (15-50*10 9) , в основном за счет повышения числа лимфоцитов.

Для лечения коклюша применяют антибиотики. При этом они редко сокращают длительность болезни, но могут снизить частоту осложнений. Главной защитой от этого серьезного недуга является вакцинация АКДС, Пентаксимом либо Инфанриксом.

Опухоли крови

К сожалению, не всегда лимфоцитоз бывает реактивным, в ответ на инфекцию. Иногда его причиной является злокачественный процесс, заставляющий клетки бесконтрольно делиться.

Острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ)

Опухолевое заболевание крови, при котором в костном мозге образуются незрелые лимфобласты, потерявшие способность превращаться в лимфоциты, называется ОЛЛ. Такие мутировавшие клетки не могут защищать организм от инфекций. Они бесконтрольно делятся и подавляют рост всех остальных клеток крови.

ОЛЛ – наиболее частый вид опухолей крови у детей (85% всех детских гемобластозов). У взрослых он встречается реже. Факторами риска болезни считаются генетические аномалии (синдром Дауна, например), лучевая терапия и интенсивное ионизирующее излучение. Есть информация о влиянии пестицидов в первые три года жизни ребенка на риск развития ОЛЛ.

Признаки ОЛЛ:

  • Симптомы анемии: бледность, слабость, одышка
  • Симптомы тромбоцитопении: беспричинные синяки и носовые кровотечения
  • Симптомы нейтропении: лихорадка, частые тяжелые инфекционные болезни, сепсис
  • Увеличение лимфоузлов и селезенки
  • Боли в костях
  • Новообразования в яичках, яичниках, области средостения (тимусе)

Для диагностики острого лимфобластного лейкоза необходим общий анализ крови. В нем чаще всего снижено количество тромбоцитов и эритроцитов. Число лейкоцитов может быть нормальным, низким или высоким. При этом уровень нейтрофилов снижен, а лимфоцитов – относительно повышен, часто есть лимфобласты. При любом подозрении на опухоль проводится пункция костного мозга, с помощью которой ставят окончательный диагноз. Критерием опухоли будет большое количество бластов в костном мозге (более 20%). Дополнительно проводят цитохимические и иммунологические исследования.

Лечение ОЛЛ

Главными принципами лечения опухолей крови является введение ремиссию, ее закрепление и поддерживающая терапия. Это достигается с помощью цитостатических препаратов. Химиотерапия многими переносится тяжело, но лишь она дает шанс на выздоровление. Если все-таки произошло возвращение болезни (рецидив), то используют более агрессивные схемы цитостатической терапии либо пересаживают костный мозг. Трансплантация костного мозга проводится от родственника (если он подходит) либо от другого подходящего донора.

Прогноз при ОЛЛ

Достижения онкогематологии позволяют излечиться большому количеству больных острым лимфобластным лейкозом. К факторам положительного прогноза относят молодой возраст, количество лейкоцитов менее 30000, отсутствие генетических поломок и введение в ремиссию за 4 недели лечения. При таком раскладе выживает более 75% больных. Каждый рецидив болезни снижает шансы на полное выздоровление. Если рецидивов не было 5 лет и более, болезнь считается побежденной.

Хронический лимфоцитарный лейкоз (ХЛЛ)

Опухоль крови, при которой в костном мозге повышается уровень зрелых лимфоцитов, называется ХЛЛ. Хотя опухолевые клетки дифференцируются до своих окончательных форм, они не способны выполнять функции лимфоцитов. Если ОЛЛ чаще поражает детей и молодых людей, то ХЛЛ обычно встречается после 60 лет и является не такой уж редкой причиной повышенных лимфоцитов в крови у взрослого. Такой вид лейкемии – единственный, при котором не установлены факторы риска.

Симптомы ХЛЛ:

  • Увеличение лимфоузлов (безболезненные, подвижные, плотные)
  • Слабость, бледность
  • Частые инфекции
  • Повышенная кровоточивость
  • При ухудшении состояния: лихорадка, ночное потоотделение, потеря веса, увеличение печени и селезенки

Довольно часто ХЛЛ является случайной находкой при плановом анализе крови, так как долгое время эта болезнь протекает бессимптомно. Подозрительными считаются результаты, в которых число лейкоцитов превышает 20*10 9 /л у взрослых, а число тромбоцитов и эритроцитов резко снижено.

Особенностью лечения ХЛЛ является его устойчивость к химиотерапии. Поэтому часто терапию откладывают до появления явных симптомов. В таком состоянии человек может жить без лечения несколько лет. При ухудшении состояния (или удвоении лейкоцитов за полгода) цитостатики могут несколько увеличить продолжительность жизни, но чаще они не влияют на нее.

Тиреотоксикоз

Одна из важных функций лимфоцитов – формирование аллергических реакций замедленного типа. Именно поэтому повышение таких клеток может говорить об аутоиммунном процессе. Ярким примером является диффузный токсический зоб (болезнь Грейвса-Базедова). По неустановленным причинам организм начинает атаковать собственные клетки-рецепторы, в результате чего щитовидная железа находится в постоянной активности. Такие больные суетливы, беспокойны, им сложно концентрироваться. Часто бывают жалобы на перебои в работе сердца, одышку, повышенную температуру, дрожание рук. Глаза больных токсическим зобом широко раскрыты и порой как будто выходят из орбит.

Главный лабораторный признак ДТЗ – высокие значения гормонов Т3 и Т4 при пониженном ТТГ. В крови часто бывает относительный, а порой и абсолютный лимфоцитоз. Причиной повышения лимфоцитов является чрезмерная активность иммунной системы.

Лечение ДТЗ проводят тиреостатиками с последующей операцией или терапией радиоактивным йодом.

Другие аутоиммунные болезни (ревматоидный артрит, болезнь Крона и т.д.) также сочетаются с лимфоцитозом.

Отравление металлами и прием медикаментов

Некоторые тяжелые металлы (свинец) и лекарственные препараты (левомицетин, анальгетики, леводопа, фенитоин, вальпроевая кислота) способны вызывать лейкопению за счет снижения нейтрофилов. В итоге формируется относительный лимфоцитоз, не имеющий клинического значения. Важнее следить за абсолютным числом нейтрофилов, чтобы не допустить тяжелого состояния (агранулоцитоза) полной беззащитности перед бактериями.

Удаление селезенки

Спленэктомия (удаление селезенки) проводится по определенным показаниям. Так как этот орган является местом расщепления лимфоцитов, то ее отсутствие вызовет временный лимфоцитоз. В конце концов система кроветворения сама подстроится под новые обстоятельства, и уровень клеток придет в норму.

О чем говорят пониженные лимфоциты в крови?

Лимфопения – снижение числа лимфоцитов менее 1,5*10 9 клеток на литр. Причины лимфопении:

  • Тяжелая вирусная инфекция (гепатит, грипп)
  • Истощение костного мозга
  • Медикаментозное влияние (кортикостероиды, цитостатики)
  • Сердечная и почечная недостаточность конечной стадии
  • Опухоли лимфоидной ткани (лимфогранулематоз)
  • Иммунодефициты, в том числе СПИД

Тяжелая инфекция

Длительная, «выматывющая» инфекционная болезнь истощает не только силы человека, но и запасы иммунных клеток. Поэтому вслед за временным лимфоцитозом наступает дефицит лимфоцитов. По мере победы над инфекцией запасы клеток восстанавливаются и анализы приходят в норму.

Болезни костного мозга с его истощением

Некоторые заболевания вызывают панцитопению – истощение всех ростков крови в костном мозге. В таких случаях снижено не только количество лимфоцитов, но и других типов лейкоцитов, эритроцитов и тромбоцитов.

Анемия Фанкони

Врожденная анемия Фанкони названа так по самому яркому синдрому: анемичному. Но в основе болезни лежит истощение костного мозга и угнетение всех ростков кроветворения. В анализе больных наблюдается уменьшение числа эритроцитов, тромбоцитов и всех видов белых клеток (в том числе и лимфоцитов). Врожденную панцитопению часто сопровождают аномалии развития (отсутствие больших пальцев, низкорослость, тугоухость). Основной опасностью и главной причиной смерти является уменьшение числа нейтрофилов и тромбоцитов, в результате чего возникают тяжелые инфекции и массивные кровотечения. Кроме того, у таких больных повышен риск онкологических заболеваний.

Лечение врожденных панцитопений проводят гормональными средствами. Они могут отсрочить осложнения на некоторое время. Единственным шансом на полное излечение является трансплантация костного мозга. Но в связи с частыми раковыми заболеваниями средняя продолжительность жизни таких людей составляет 30 лет.

Воздействие радиации

Воздействие разных видов излучения (случайное или с целью лечения) может привести к нарушениям работы костного мозга. В итоге он замещается соединительной тканью, запас клеток в нем беднеют. В анализах крови в таких случаях снижаются все показатели: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Обычно бывают понижены и лимфоциты.

Медикаментозное влияние

Некоторые препараты (цитостатики, нейролептики), использующиеся по жизненным показаниям, могут иметь побочные эффекты. Одним из таких эффектов является угнетение кроветворения. В результате возникает панцитопения (уменьшение числа всех клеток крови). Прием кортикостероидов вызывает абсолютный нейтрофилез и относительную лимфопению. Чаще всего после прекращения приема этих лекарств костный мозг восстанавливается.

Лимфома Ходжкина (лимфогранулематоз)

Главным отличием лимфомы от лимфолейкоза является начальное место ее возникновения. Опухолевые клетки при лимфомах располагаются локально, чаще – в лимфоузлах. При лейкозах такие же злокачественные клетки образуются в костном мозге и сразу выносятся в общий кровоток.

Симптомы лимфомы Ходжкина:

  • Увеличение одного или нескольких лимфоузлов
  • Анемия, повышенная кровоточивость и склонность к инфекциям (при далеко зашедшем процессе)
  • Интоксикация (лихорадка, потливость ночью, потеря веса)
  • Симптомы сдавления опухолью органов: удушье, рвота, нарушение сердцебиения, боли

Главный способ диагностики – биопсия пораженного лимфоузла либо органа. При этом кусочек ткани отправляют на гистологическое исследование, по результатам которого ставят диагноз. Для определения стадии болезни берут пункцию костного мозга и проводят компьютерную томографию основных групп лимфоузлов. Анализы крови в начальных стадиях лимфомы могут быть нормальными. Отклонения, в том числе и лимфопения, возникают при прогрессировании болезни.

Лечение болезни проводят цитостатическими препаратами с последующим облучением лимфоузлов. При рецидивах используют более агрессивную химиотерапию и пересадку костного мозга.

Прогнозы при подобной опухоли обычно благоприятные, 5-летняя выживаемость составляет 85%и выше. Существует несколько факторов, ухудшающих прогноз: возраст старше 45 лет, 4 стадия, лимфопения менее 0,6*10 9 .

Иммунодефициты

Недостаточность иммунитета делят на врожденную и приобретенную. В обоих вариантах в общем анализе крови может изменяться уровень лимфоцитов вследствие дефицита Т-клеток. Если поражено В-звено, то обычный анализ крови часто не выявляет отклонений, поэтому требуются дополнительные методы исследования.

Синдром Ди Джоржи

Этот вариант иммунодефицита называют еще гипоплазией (недоразвитием) тимуса. Дефект хромосомы при таком синдроме также вызывает пороки сердца, аномалии лица, расщепление неба и низкий уровень кальция в крови.

Если у ребенка присутствует неполный синдром, когда часть тимуса все же сохранена, то он может не слишком страдать от этой болезни. Главным симптомом является чуть большая частота инфекционных поражений и незначительное снижение лимфоцитов в крови.

Полный синдром гораздо опаснее, проявляется тяжелыми вирусными и грибковыми инфекциями в самом раннем детстве, поэтому требует пересадки тимуса либо костного мозга с целью лечения.

Тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИД)

Мутации определенных генов могут приводить к тяжелейшему поражению клеточного и гуморального иммунитета – ТКИД (тяжелый комбинированный иммунодефицит). Болезнь проявляет себя уже в первые месяцы после рождения. Диарея, пневмонии, кожные и ушные инфекции, сепсис – основные проявления недуга. Возбудителями смертельных болезней бывают безобидные для большинства людей микроорганизмы (аденовирус, ЦМВ, Эпштейн-Барр, герпес зостер).

В общем анализе крови выявляется крайне низкое содержание лимфоцитов (менее 2*10 9 клеток на литр), тимус и лимфатические узлы крайне малы.

Единственно возможное лечение ТКИД – пересадка донорского костного мозга. Если провести ее в первые три месяца жизни малыша, то есть шанс на полное излечение. Без терапии дети с комбинированным иммунодефицитом не доживают и до 2 лет. Поэтому если в крови у ребенка понижены лимфоциты, он постоянно болеет тяжелыми инфекционными недугами, то необходимо срочно провести дополнительное обследование и начать лечение.

СПИД

Синдром приобретенного иммунодефицита связан с повреждающим действием ВИЧ на Т-лимфоциты. Проникновение этого вируса возможно через биологические жидкости: в основном кровь и сперму, а также от матери к ребенку. Значимое снижение лимфоцитов происходит не сразу. Порой между заражением и появлением стадии СПИД проходят несколько лет. При прогрессировании болезни и нарастающей лимфопении человек теряет способность сопротивляться инфекциям, они могут привести к сепсису и смерти. Риск возникновения опухолей возрастает по той же причине: исчезновениеТ-клеток. Лечение ВИЧ-инфекции специальными антиретровирусными препаратами помогает сдерживать болезнь, сохраняет необходимый уровень иммунитета и продлевает жизнь.

Особенности лимфоцитоза у детей

  • Сразу после рождения из всех лейкоцитов у детей преобладают нейтрофилы. Но уже к 10 дню жизни количество лимфоцитов возрастает, занимая 60% всех белых клеток. Такая картина сохраняется до 5-7 лет, после чего соотношение лимфоцитов и нейтрофилов достигает взрослых норм. Поэтому лимфоцитоз у маленьких детей - это нормальное физиологическое явление, если оно не сопровождается дополнительными симптомами и изменениями в анализах.
  • Организм маленьких детей часто отвечает на инфекции очень бурно, вырабатывая лейкемоидную реакцию. Она получила название из-за сходства с опухолями крови – лейкозами. При такой реакции число лейкоцитов значительно превышает норму и даже уровень обычного воспаления. Иногда в крови появляются незрелые формы (бласты) в количестве 1-2% . Другие ростки кроветворения (тромбоциты, эритроциты) остаются в пределах нормы. Поэтому крайне высокие значения белой крови (в том числе и лимфоцитов) далеко не всегда означают онкологическое заболевание. Часто причиной тому служит обычный мононуклеоз, ветрянка, корь или краснуха.

Вывод из вышенаписанного таков: лимфоциты – чрезвычайно важные клетки в организме человека. Их значение может быть маркером очень опасных состояний, а может говорить о банальном насморке. Уровень этих клеток нужно оценивать только в совокупности с остальными элементами крови, учитывая при этом жалобы и симптомы. Поэтому лучше доверить оценку результатов анализа Вашему лечащему врачу.

Важным показателем состояния здоровья человека и работы его иммунной системы является уровень лимфоцитов в крови.

Лимфоциты- главные иммунные клетки, относящиеся к группе лейкоцитов – белых телец крови и выполняющие следующие функции:

  • создают местный иммунитет (вырабатывают специфические антитела под определенный чужеродный агент);
  • регулируют защитные функции организма, стимулируя выработку антител или, наоборот, угнетают процесс;
  • контролируют качество клеток организма, борясь с патологическими структурами (например, клетки опухоли);
  • формируют приобретенный иммунитет на специфическое заболевание, сохраняющийся у человека пожизненно (только единожды можно переболеть ветряной оспой, краснухой, мононуклеозом).

Уровень лимфоцитных клеток выявляется при сдаче , изъятой из пальца ребенка или из пятки у грудного ребенка. Устанавливается как абсолютное содержание лимфоцитов в крови, так и их процентное содержание в лейкоцитарной массе.

На видео показана работа лимфоцитов

Показания к проведению анализа

  • при профилактическом осмотре здорового ребенка (1 раз в год), у детей с хроническими заболеваниями (2 раза в год);
  • при затянувшейся терапии простых заболеваний или при развитии осложнений;
  • для подтверждения диагноза или успешности проводимой терапии;
  • для оценки состояния больного ребенка.

Как лимфоциты убивают раковые клетки

Задайте свой вопрос врачу клинической лабораторной диагностики

Анна Поняева. Закончила нижегородскую медицинскую академию (2007-2014) и Ординатуру по клинико-лабораторной диагностике (2014-2016).

Так выглядят общие рекомендации:

  • До процедуры сбора крови не рекомендуется принимать пищу в течение 8 часов (у младенцев 2 часа).
  • Желательно в течение 2 суток до проведения анализов ограничить прием жареного, соленого, пряного.
  • При назначении медикаментозной терапии идеальным вариантом будет анализ крови до принятия лекарств или спустя две недели после окончания курса.
  • Постараться избегать физического напряжения, эмоционального потрясения до и во время процедуры, не менять позу (не ложиться).

B1-лимфоциты составляют около 5% от численности В-клеток периферической крови, их отличительной особенностью является экспрессия на клеточной мембране не только BCR, но и антигена CD5 - мономерного трансмембранного гликопротеина с мол. массой 67 кД, первоначально обнаруженного на всех зрелых Т-лимфоцитах. IgD на мембране B1 отсутствует или экспрессируется на небольшом количестве клеток. CD5 ассоциирован с BCR, участвует в процессах распознавания антигена и активации B1, относится к категории «рецепторов для уборки мусора», взаимодействует с лигандами TLR.
У половозрелых особей B1-лимфоциты поддерживаются за счет пролиферации и дифференцировки кроветворных клеток-предшественников, мигрировавших из фетальной печени в эмбриональном периоде в брюшную и плевральную полости и локализующихся в прибарьерных полостях на протяжении последующей индивидуальной жизни особи. В костном мозгу и в пейеровых бляшках B1-лимфоциты отсутствуют, в небольших количествах выявляются в селезенке, обнаруживаются в незначительных количествах и в лимфатических узлах. У человека В1-лимфоциты определяются особенно часто в крови новорожденных. Клетки памяти B1 не образуют, клетки-предшественники для B1 не идентифицированы. Рассматриваются два варианта - либо для всех В-лимфоцитов, в т.ч. и для B1, имеется единый предшественник, либо B1 дифференцируются из предшественника, иного чем для клеток субпопуляции В2. Поскольку B1 созревают задолго до В2 и образуются в фетальной печени в отличие от В2, дифференцирующихся в костном мозгу, точка зрения о едином предшественнике для B1 и В2 является превалирующей.
Антигенраспознающий репертуар B1-лимфоцитов достаточно ограничен. Антитела, продуцируемые клетками этой линии развития, характеризуются как естественные полиреактивные аутоантитела класса IgM низкой авидности, преимущественно реагирующие с рибонулеопротеинами, фосфолипидами, одноцепочечной ДНК, фосфатидилхолином, компонентами цитоскелета и др., а также с наиболее распространенными антигенами клеточной стенки бактерий. В слизистых такие клетки являются важным источником антител класса IgA. Отдельные В1-лимфоциты вырабатывают антитела класса IgG. Помимо продукции естественных сывороточных антител B1-лимфоциты могут участвовать в процессах становления толерантности и представления антигена Т-лимфоцитам. В экспериментах на мышах CBA/N, несущих сцепленный с полом дефект В-лимфоцитов, было показано, что B1-лимфоциты хорошо вырабатывают антитела на тимуснезависимые антигены типа TI-1 (Thymus independent 1) - конъюгаты динитрофенила с липополисахаридом или с антигенами бруцелл, но не продуцируют антитела к тимуснезависимым антигенам типа TI-2 - конъюгатам динитрофенила с фиколлом или декстраном.
В целом естественные антитела, продуцируемые B1-клетками, представляют собой первую линию противомикробной защиты, обеспечивают выведение из организма поврежденных собственных компонентов, являются компонентами взаимодействий идиотипической сети в иммунной системе. B1-лимфоциты, как и γδТ-клетки, относят к категории ILL-пимфоцитов (Innate-like lymphocytes), т.е. к лимфоцитам, подобным эффекторам врожденного иммунитета. Поскольку B1 конкурируют с В2 за антиген и снижают антигенную нагрузку для В2, считается, что B1 участвуют в регуляции иммунного ответа.

АНТИГЕН

Антиген - любая молекула (соединения разной химической природы: пептиды, углеводы, полифосфаты, стероиды), которая потенциально может быть распознана иммунной системой организма как чужеродная («не своя»). Таким образом, антиген - молекула, несущая признаки генетически чужеродной информации. В качестве синонима применяют также термин «иммуноген», подразумевая, что иммуноген (антиген) способен вызвать ответные реакции иммунной системы, в итоге приводящие к развитию приобретённого иммунитета. Способность вызывать такие ответные реакции (т.е. образование антител и сенсибилизацию - приобретение организмом чувствительности к антигену) присуща не всей молекуле антигена, а только особой её части, которую называют антигенной детерминантой, или эпитопом. У большинства белковых антигенов такую детерминанту образует последовательность из 4-8 аминокислотных остатков, а у полисахаридных антигенов - 3-6 гексозных остатков. Число детерминант у одного вещества может быть различным. Так, у яичного альбумина их не менее 5, у дифтерийного токсина - минимум 80, у тиреоглобулина - более 40. Различают экзогенные (поступающие в организм извне) и эндогенные антигены (аутоантигены - продукты собственных клеток организма), а также антигены, вызывающие аллергические реакции, - аллергены.

АНТИТЕЛА

Антитело - особый растворимый белок с определённой биохимической структурой - иммуноглобулин, который присутствует

в сыворотке крови и других биологических жидкостях и предназначен для связывания антигена. В энциклопедическом словаре медицинских терминов указано следующее определение: антитела (анти- + тела) - глобулины сыворотки крови человека и животных, образующиеся в ответ на попадание в организм различных антигенов (принадлежащих бактериям, вирусам, белковым токсинам и др.) и специфически взаимодействующие с этими антигенами.

. Антитела связывают антиген. Существенным и уникальным свойством антител, отличающим их даже от TCR, служит их способность связывать антиген непосредственно в том виде, в каком он проникает в организм (в нативной конформации). При этом времени на предварительную метаболическую обработку антигена не требуется, поэтому антитела - очень важный фактор безотлагательной защиты организма (например, от сильных ядов, при укусах змей, скорпионов, пчёл и др.).

. Конкретное антитело синтезируется исключительно B-лимфоцитами одного клона. При дифференцировке каждый B-лимфоцит и его дочерние клетки (клон В-лимфоцитов) приобретают способность синтезировать единственный вариант антител с уникальной структурой антигенсвязывающего центра молекулы - т.е. имеет место клональность биосинтеза иммуноглобулинов .

. Множество антител. В то же время вся совокупность В-лимфоцитов организма способна синтезировать огромное разнообразие антител - около 10 6 -10 9 , однако точно установить, сколько разных антигенов потенциально способно связать одно антитело, принципиально невозможно.

. Иммуноглобулины. Все антитела - белки, имеющие глобулярную вторичную структуру, поэтому молекулы этого типа и названы иммуноглобулинами. Антитела принадлежат к суперсемейству иммуноглобулинов (рис. 5-1), куда входят также белки MHC, некоторые молекулы адгезии , TCR, отдельные рецепторы цитокинов [для ИЛ-1 типов I и II, ИЛ-6, M-CSF, c-kit (CD117)], рецепторы для Fc-фрагментов иммуноглобулинов (FcαR, FcγRI, FcγRII), мембранные молекулы CD3, CD4, CD8, CD80 и др.

Рис. 5-1. Структура белков суперсемейства иммуноглобулинов: а - молекула MHC-I состоит из a -цепи, внемембранная её часть связана с короткой цепью Р 2 -микроглобулина; б - молекула MHC-II состоит из двух субъединиц: более длинной a -цепи и р -цепи. Часть каждой цепи выступает над поверхностью клеточной мембраны, цепь содержит трансмембранный участок и небольшой фрагмент в цитоплазме; в - антигенсвязывающая область молекулы TCR состоит из двух цепей: a и р. Каждая цепь представлена двумя внеклеточными иммуноглобулинподобными доменами (вариабельным на NH конце и константным), стабилизированными при помощи S-S связей, и цитоплазматическим стабильным COOH-концом. SH-группа, присутствующая в цитоплазматическом фрагменте a -цепи, может взаимодействовать с мембранными или цитоплазматическими белками; г - мономер молекулы IgM, встроенный в плазматическую мембрану B-лимфоцитов, это рецептор для антигена. Разнообразие специфичностей TCR и иммуноглобулинов обеспечивается возможностью сайтспецифической рекомбинации множества различных генных сегментов, кодирующих отдельные фрагменты молекулы

ИММУНОГЛОБУЛИНЫ

Иммуноглобулины [международная аббревиатура - Ig (Immunoglobulin)] - класс структурно связанных белков, содержащих 2 вида парных полипептидных цепей: лёгкие (L, от англ. Light - лёгкий), с низкой молекулярной массой, и тяжёлые (H, от англ. Heavy - тяжёлый), с высокой молекулярной массой. Все 4 цепи соединены вместе дисульфидными связями. Принципиальная схема строения молекулы иммуноглобулина (мономер) приведена на рис. 5-2.

Рис. 5-2. Молекула иммуноглобулина: L - лёгкие цепи; H - тяжёлые цепи; V - вариабельная область; С - константная область; N-концевые области L- и Н-цепей (V-область) образуют 2 антигенсвязывающих центра - (Fab) 2 -фрагмент. Fc-фрагмент молекулы взаимодействует со своим рецептором на мембране различных типов клеток (макрофаги, нейтрофилы, тучные клетки)

Классы иммуноглобулинов

На основании структурных и антигенных признаков Н-цепей иммуноглобулины подразделяют (в порядке относительного содержания в сыворотке крови) на 5 классов: IgG (80%), IgA (15%), IgM (10%), IgD (менее 0,1%), IgE (менее 0,01%). Заглавная латинская буква справа от «Ig» обозначает класс иммуноглобулина - М, G, А, Е или D. Молекулы IgG, IgD и IgE мономеры, IgM - пентамер; молекулы IgA в сыворотке крови - мономеры, а в экскретируемых жидкостях (слёзная, слюна, секреты слизистых оболочек) - димеры (рис. 5-3).

Рис. 5-3. Мономеры и полимеры иммуноглобулинов. J-цепь (от англ. Joining - связывающая) связывает остатки цистеина на C-концах тяжёлых цепей IgM и IgA

. Подклассы. У иммуноглобулинов классов G (IgG) и A (IgA) имеется несколько подклассов: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 и IgA1,

IgA2.

. Изотипы. Классы и подклассы иммуноглобулинов иначе называют изотипами, они одинаковы у всех особей данного вида.

. Аллотипы. Индивидуальные аллельные варианты иммуноглобулинов в пределах одного изотипа называются аллотипами.

. Идиотипы. По антигенной специфичности антитела относят к различным идиотипам.

Структура иммуноглобулинов

. Фрагменты молекулы иммуноглобулина (см. рис. 5-2). Путём протеолитического расщепления молекулы иммуноглобулина с последующей ионообменной хроматографией можно получить 3 фрагмента: 1 Fc-фрагмент и 2 Fab-фрагмента.

Fab-фрагменты (Fragment, antigen binding - антигенсвязывающие фрагменты) - 2 одинаковых фрагмента, сохраняющих способность связывать антиген.

Fc-фрагмент (Fragment, constantorcrystallizable - константный фрагмент) - непарный, легко кристаллизуется. Fc-фрагменты иммуноглобулинов в пределах одного изотипа строго идентичны (независимо от специфичности антител к антигенам). Они обеспечивают взаимодействие комплексов антиген-антитело с системой комплемента, фагоцитами, эозинофилами, базофилами, тучными клетками. При этом каждый класс иммуноглобулинов взаимодействует только с определёнными эффекторными клетками или молекулами.

. Тяжёлые цепи определяют различия между классами иммуноглобулинов, поэтому разные типы тяжёлых цепей обозначают греческими буквами соответственно латинской аббревиатуре класса: для IgM - μ, для IgG - γ, для IgA - α, для IgE - ε, для IgD - δ. Каждая из H-цепей молекул IgG, IgD и IgA состоит из 4 доменов (см. рис. 5-2): вариабельного - VH и константных (СН1, СН2, СН3). H-цепи молекул IgM и IgE содержат дополнительный домен - СН4.

. Лёгкие цепи примыкают к N-концу тяжёлых цепей. Каждая L-цепь состоит из двух доменов - VL и CL. Известно 2 типа лёгких цепей иммуноглобулинов - κ и λ. Функциональ-

ные различия между иммуноглобулинами с лёгкими κ- или λ-цепями не выявлены.

. Домены. Вторичная структура полипептидных цепей представлена доменами (см. рис. 5-1), каждый из которых включает около 110 аминокислотных остатков.

V-домены обеих цепей имеют сильно варьирующий аминокислотный состав (отсюда и их обозначение - Variable), что позволяет им связывать разные антигены.

Гипервариабельные участки. Внутри V-доменов выделяют несколько гипервариабельных участков: HVR1,

HVR2, HVR3 (HVR - от Hypervariable Region). Другое

обозначение - CDR (Complementarity Determining Region), т.е. области молекулы иммуноглобулина, определяющие её комплементарность антигену.

Каркасные области. Промежутки между гипервариабельными участками обозначают как FR (Framework Regions), т.е. каркасные области: FR1, FR2, FR3 и FR4. Помимо чисто «скелетной», для них характерны и другие функции, не связанные с распознаванием антигенов: FRучастки V-области молекул иммуноглобулинов могут обладать ферментативной (протеазной и нуклеазной) активностью, связывать ионы металлов и суперантигены.

C-домены. Остальные домены имеют строго инвариантный для каждого изотипа иммуноглобулинов аминокислотный состав и называются C-доменами (от Constant).

В C-доменах и в FR-участках V-доменов содержатся одинаковые аминокислотные последовательности, что рассматривают как молекулярное свидетельство генетической общности.

Гомологичные последовательности аминокислот присутствуют (помимо иммуноглобулинов) и в молекулах других белков, объединяемых с иммуноглобулинами в одно молекулярное суперсемейство иммуноглобулинов (см. выше и рис. 5-1).

Большое количество возможных комбинаций L- и H-цепей создаёт многообразие антител каждого индивидуума.

. Формы иммуноглобулинов. Молекулы иммуноглобулинов одной и той же специфичности присутствуют в организме в трёх формах: растворимой, трансмембранной и связанной.

Растворимая. В крови и других биологических жидкостях (секретируемый клеткой иммуноглобулин).

Трансмембранная. На мембране B-лимфоцита в составе антигенраспознающего рецептора B-лимфоцитов - BCR. Трансмембранные формы всех классов иммуноглобулинов (включая IgM и IgA) - мономеры.

Связанная. Иммуноглобулины, за Fc-конец связанные с Fс-рецепторами клеток (макрофагами, нейтрофилами, эозинофилами). Все антитела, кроме IgE, могут фиксироваться FcR клеток только в комплексе с антигеном.

Связывание антигена

Гипервариабельные участки V-области антитела (как и TCR) непосредственно и комплементарно связывают антиген с помощью ионных, ван-дер-ваальсовых, водородных и гидрофобных взаимодействий (сил, связей).

. Эпитоп (антигенная детерминанта - см. выше) - участок молекулы антигена, непосредственно участвующий в образовании ионных, водородных, ван-дер-ваальсовых и гидрофобных связей с активным центром Fab-фрагмента.

. Сродство между антигеном и антителом количественно характеризуют понятиями «аффинность» и «авидность».

. Аффинность. Силу химической связи одного антигенного эпитопа с одним из активных центров молекулы иммуноглобулина называют аффинностью связи антитела с антигеном. Аффинность количественно принято оценивать по константе диссоциации (в моль -1) одного антигенного эпитопа с одним активным центром.

Так как у цельных молекул мономерных иммуноглобулинов присутствует по 2 потенциально равнозначных симметрично расположенных активных центра для связывания антигена, у димерного IgA - 4, а у пентамерного IgM - 10, скорость диссоциации целой молекулы иммуноглобулина со всеми связанными эпитопами меньше, чем скорость диссоциации одного из активных центров.

. Авидность. Силу связи целой молекулы антитела со всеми антигенными эпитопами, которые ей удалось связать, называют авидностью связи антитела с антигеном.

ГЕНЫ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ

Зародышевые гены иммуноглобулинов. У здорового человека B-лимфоциты в течение жизни создают несколько миллионов вариантов антител, связывающих разные антигены (потенциально 10 16 антигенов). Никакой геном физически не несёт столько различных структурных генов. Количество наследуемого от родителей генетического материала (ДНК), определяющего биосинтез антител, не так уж и велико - немногим более 120 структурных генов. Это наследуемое множество генов - зародышевые гены иммуноглобулинов (зародышевая конфигурация генов).

Гены вариабельных доменов

Во всех соматических клетках, включая СКК, гены иммуноглобулинов находятся именно в зародышевой конфигурации, где гены V-участков представлены в виде отдельных сегментов, расположенных друг относительно друга на значительном расстоянии и сгруппированных в несколько кластеров: собственно V (вариабельный), J (связующий), а у тяжёлых цепей также D (от англ. Diversity - разнообразие). Процесс формирования разнообразия структурных генов для миллионов вариантов V-участков молекул иммуноглобулинов продолжается в течение всей жизни в процессе дифференцировки B-лимфоцитов и является запрограммированнослучайным. В его основе лежат 3 механизма, свойственные только генам антигенсвязывающих молекул (иммуноглобулин, TCR): соматическая рекомбинация, неточность связей между V, D и J сегментами и гипермутагенез.

. Соматическая рекомбинация. На самом раннем этапе дифференцировки лимфоцитов начинается сложный генетический процесс объединения сегментов ДНК, предназначенных для кодирования разных частей антигенсвязывающих молекул - V- и C-доменов. В непрерывную последовательность ДНК соединяются по одному сегменту из V-, D- и J-областей, при этом в каждом отдельном B-лимфоците возникает уникальная комбинация VDJ для тяжёлой цепи и VJ - для лёгкой цепи. Вся остальная ДНК зародышевого гена выбрасывается из генома в виде кольцевых ДНК.

Число возможных комбинаций можно подсчитать. Для к-цепи из 40 V-сегментов и 5 J-сегментов может получиться 40x5=200 вариантов V-области; для λ-цепи - 30x4=120 вариантов; всего для лёгких цепей 320 вариантов; для тяжёлой цепи 50V×30D×6J=9000 вариантов антигенсвязывающих областей. В целой молекуле иммуноглобулина разные лёгкие и тяжёлые цепи объединяются в тетрамер также случайным образом (по крайней мере теоретически). Число случайных сочетаний из 320 и 9000 - около 3x10 6 .

Рекомбиназы. Рекомбинацию ДНК генов иммуноглобулинов катализируют специальные ферменты - рекомбиназы (RAG1 и RAG2 - Recombination-Activating Gene). Они же катализируют рекомбинацию ДНК генов TCR в T-лимфоцитах, т.е. рекомбиназы - уникальные ферменты лимфоцитов. Однако в В-лимфоцитах эти ферменты не «трогают» гены TCR, а в T-лимфоцитах «обходят» гены иммуноглобулинов. Следовательно, до начала процесса перестройки ДНК в клетке уже существуют регуляторные белки, различные у T- и В-лимфоцитов.

. Неточность связи V-D-J. Под неточностью связей сегментов V, D и J понимают тот факт, что при их формировании происходит добавление лишних нуклеотидов. Выделяют 2 типа таких нуклеотидов: P- и N-нуклеотиды.

◊ Нуклеотиды P (от англ. Palindromic sequences - зеркальные последовательности) возникают на концах каждого из сегментов, вовлечённых в рекомбинацию, при вырезании одноцепочечных петель ДНК (шпилек) и «достройки хвостов» ферментами репарации ДНК.

◊ Нуклеотиды N (от англ. Nontemplate-encoded - нематрично кодируемые), характерные только для тяжёлых цепей, случайным образом пристраиваются к концам V-, D- и J-сегментов специальным ферментом - терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазой.

◊ С учётом присоединения N- и P-нуклеотидов число вариантов антигенсвязывающих областей целых молекул иммуноглобулинов составляет порядка 10 13 . Если учесть аллельные варианты V-, D- и J-сегментов, то мыслимое разнообразие составит около 10 16 (в действительности это

число меньше, поскольку в организме нет такого количества лимфоцитов). ◊ В 2/3 случаев «платой» за попытки увеличить разнообразие антигенсвязывающих областей антител служит непродуктивная рекомбинация генов, т.е. сдвиг рамки считывания или генерация стоп-кодонов, делающий невозможной трансляцию белка.

. Гипермутагенез - запланированное повышение частоты точечных мутаций - отличает гены иммуноглобулинов даже от генов TCR. Гипермутагенез имеет место только в В-лимфоцитах во время иммуногенеза (т.е. после состоявшегося распознавания антигена и начавшегося иммунного ответа) в зародышевых центрах лимфоидных фолликулов периферических лимфоидных органов и тканей (лимфатических узлов, селёзенки, диффузных скоплений). Частота точечных мутаций в V-генах иммуноглобулинов достигает 1 нуклеотида из 1000 на 1 митоз (т.е. каждый второй В-лимфоцит клона в зародышевом центре приобретает точечную мутацию в V гене иммуноглобулинов), тогда как для всей остальной ДНК она на 9 порядков ниже.

Гены константных доменов

Структурные гены константных доменов полипептидных цепей иммуноглобулинов расположены в тех же хромосомах, что и V-, D- и J-гены, к 3"-концу от J-сегментов.

. Лёгкая цепь (рис. 5-4). Для лёгких κ- и λ-цепей существует по одному C-гену - Сκ и Cλ «Стыковка» нуклеотидного кода для V- и C-доменов лёгких цепей происходит на уровне не ДНК, а РНК - по механизму сплайсинга первичного транскрипта РНК.

. Тяжёлая цепь (рис. 5-5) каждого изотипа иммуноглобулинов также кодируется отдельным C-геном. У человека такие гены расположены в следующем порядке, считая от J-сегмента к 3"-концу: Сμ, Сδ, Сγ3, Сγ1, ψСε (псевдоген е-цепи), Cα1, Cγ2, Cγ4, Сε, Сα2.

Завершившие лимфопоэз В-лимфоциты (независимо от специфичности их BCR) экспрессируют иммуноглобулины только классов IgM и IgD. При этом мРНК транскрибируется в виде непрерывного первичного транскрипта с перестроенных генов VDJ и

Рис. 5-4. Структура генов и синтез белка лёгкой (L) цепи иммуноглобулинов

Сμ/Cδ. При этом ДНК остальных C-генов других изотипов остаётся нетронутой. В результате альтернативного сплайсинга первичного транскрипта образуются мРНК отдельно для тяжёлых цепей IgM и IgD, которые и транслируются в белок. Этим процессом заканчивается полноценный лимфопоэз В-клеток.

Рис. 5-5. Структура генов тяжёлой (Н) цепи иммуноглобулинов человека

Переключение изотипов иммуноглобулинов

В процессе развития иммунного ответа, т.е. после распознавания антигена и под действием определённых цитокинов и молекул клеточной мембраны T-лимфоцитов, может происходить переключение синтеза иммуноглобулинов на другие изотипы - IgG, IgE, IgA (рис. 5-6).

Переключение изотипа тяжёлой цепи тоже идёт по механизму рекомбинации ДНК: к ранее перестроенной комбинации VDJ присоединяется один из C-генов тяжёлой цепи (Су1, Су2, Су3,

Рис. 5-6. Рекомбинация ДНК при переключении изотипов иммуноглобулинов В-лимфоцитов

Сγ4, Сε, Сα1 или Сα2). При этом происходит разрыв ДНК по областям переключения - SR (Switch Region), расположенным в интронах перед каждым C-геном (за исключением С5).

ДНК C-генов, предшествующих задействованному, элиминируется в виде кольцевых структур, поэтому дальнейшее переключение изотипа возможно только по направлению к 3"-концу.

Установлено, что гипермутагенез и переключение изотипов иммуноглобулинов катализируются ферментом AID (Activation Induced Cytidine Deaminase - цитидиндезаминаза, индуцируемая активацией). Этот фермент специфически атакует экспрессированные гены иммуноглобулинов и отщепляет аминогруппы от цитидиновых оснований, которыми богата ДНК этих генов. В результате этого цитозины преобразуются в урацилы, которые распознаются и вырезаются ферментами репарации ДНК. Последующая цепочка каталитических реакций с участием более чем десяти различных белков (эндонуклеаз, фосфатаз, полимераз, гистонов и т.п.) приводит к появлению мутаций (в случае гипермутагенеза) или двуцепочечных разрывов в ДНК по областям переключения изотипов.

B-ЛИМФОЦИТЫ

Рецептор BCR

Молекула иммуноглобулина способна связывать антиген как в растворе, так и в иммобилизованном на клетке состоянии, однако для формирования полноценного BCR необходимы ещё 2 полипептида, называемые (на наш взгляд, неудачно) (CD79a) и Igβ (CD79b). Все 6 полипептидных цепей BCR представлены на рис. 5-7.

Внеклеточный домен. Igαи Igβ имеют по одному внеклеточному домену, которым они прочно, но нековалентно связаны с тяжёлыми цепями иммуноглобулинового компонента BCR.

Цитоплазматические активирующие последовательности. В ци-

топлазматических участках Igαи Igβ присутствуют характерные последовательности аминокислотных остатков, называемые иммунорецепторными тирозинсодержащими активирующими после-

Рис. 5-7. Антигенраспознающий рецептор В-лимфоцита

довательностями (ITAM - Immunoreceptor Tyrosine-based Activation Motif); такие же последовательности присутствуют в проводящих сигнал компонентах антигенраспознающего рецептора T-клеток.

Активация B-лимфоцита. Для эффективной активации В-клетки через BCR необходима перекрёстная «сшивка» антигеном нескольких BCR. Для этого молекула антигена должна иметь повторяющиеся эпитопы на своей поверхности. Дальнейшие события активации B-лимфоцита показаны на рис. 5-8.

Рис. 5-8. Активация В-лимфоцита: внутриклеточная передача «сигнала»

Корецепторный комплекс

Повторяющиеся эпитопы есть не на каждом антигене; следовательно, не каждый антиген способен вызвать перекрёстную сшивку BCR, поэтому необходим дополнительный корецепторный комплекс мембранных молекул, связанных с внутриклеточными системами проведения сигналов. В этот комплекс входят по крайней мере 3 мембранные молекулы: CD19, CR2 (CD21) и TAPA-1 (CD81).

. CR2 - рецептор для компонентов комплемента. Связывание CR2 с продуктами деградации компонентов комплемента (C3b, C3dg и C3bi) вызывает фосфорилирование молекулы CD19 ассоциированными с BCR киназами.

. CD19. Фосфорилированная молекула CD19 активирует фосфатидилинозит-3-киназу и молекулу Vav (многофункциональная молекула проведения внутриклеточных сигналов), которые усиливают активационные реакции, инициированные BCR (рис. 5-8).

. TAPA-1 (Target of AntiProliferative Antibody - мишень для антипролиферативных антител) в мембране физически примыкает к CD19 и CR2, но роль этой молекулы неизвестна.

Дифференцировка B-лимфоцитов

Дифференцировка B-лимфоцитов из общей лимфоидной клетки-предшественника (потомка СКК) включает несколько этапов и процессов: перестройку генов иммуноглобулинов и интеграцию их продуктов в клеточный метаболизм; экспрессию генов молекул, обеспечивающих проведение сигнала с BCR внутрь клетки; экспрессию генов мембранных молекул, необходимых для взаимодействия с другими клетками (в первую очередь с T-лимфоцитами и ФДК); экспрессию на мембране корецепторных комплексов.

В 2-лимфоциты

Этапы В2-лимфопоэза. В лимфопоэзе B2-лимфоцитов выделяют 6 этапов: общая лимфоидная клетка-предшественник → ранняя про-B-клетка → поздняя про-B-клетка → большая пре-B-клетка → малая пре-B-клетка → незрелая B-клетка → зрелая наивная B-клетка (выходит из костного мозга в периферическую лимфоидную ткань).

. Общая лимфоидная клетка-предшественник. Экспрессирует несколько молекул адгезии, обеспечивающих оседлость в течение необходимого периода времени в костном мозге, среди них VLA-4 (Very Late Activation Antigen-4 - очень поздний активационный антиген 4), лигандом которого на клетках стромы служит VCAM-1 (Vascular Cell Adhesion Molecule-1 - молекула-1 адгезии к стенке сосуда).

. Ранняя про-B-клетка. Происходит D-J-рекомбинация в генах тяжёлых цепей, на обеих гомологичных хромосомах. В этой стадии (помимо молекул адгезии) экспрессируется рецептор c-kit (CD117) для первого фактора роста - мембранной молекулы клеток стромы SCF - фактора стволовых клеток. Это взаимодействие обеспечивает прохождение предшественниками B-лимфоцитов, ещё не поделёнными на клоны по антигенраспознающим рецепторам, необходимого числа митозов.

. Поздняя про-B-клетка. Происходит V-DJ-рекомбинация генов иммуноглобулинов сначала на одной из гомологичных хромосом. Если она окажется непродуктивной, то та же попытка повторяется на второй гомологичной хромосоме. Если перестройка на первой хромосоме продуктивна, вторая хромосома использована не будет. При этом образуется так называемое аллельное исключение (allelic exclusion), когда белок иммуноглобулина будет кодироваться только одной хромосомой, а вторая будет «молчащей». В результате индивидуальный лимфоцит сможет продуцировать антитела только одной специфичности. Этот процесс закладывает основу клональности антител.

Как только в клетке происходит трансляция полипептида тяжёлой цепи, он экспрессируется на мембране в составе так называемого пре-B-рецептора. Этот рецептор содержит суррогатную лёгкую цепь (идентичную для всех клеток на этой стадии созревания), μ-цепь, Igα, Igβ. Экспрессия этого рецептора транзиторна, но абсолютно необходима для правильной дифференцировки B-лимфоцитов.

◊ Поздняя про-B-клетка также экспрессирует рецепторы для цитокинов ИЛ-7 и SDF-1, секретируемых клетками стромы и вызывающих пролиферацию и накопление «полуклонов» B-лимфоцитов (про-B- и больших пре-B-клеток) с уже известной специфичностью по тяжёлой цепи, но ещё неизвестной - по лёгкой. Это тоже увеличивает разнообразие молекул иммуноглобулинов: с одной и той же тяжёлой цепью будет сочетаться больше разных вариантов лёгких цепей.

. Пре-B-клетка. Происходит V-J-перестройка генов иммуноглобулинов лёгких цепей (сначала одной из цепей - к или λ) на одной из гомологичных хромосом. Если продуктивная

перестройка не получится с первой попытки, предпринимаются следующие. Клетки, в которых не произошло ни одной продуктивной перестройки в генах тяжёлых и лёгких цепей, погибают по механизму апоптоза - явления, весьма распространённого среди лимфоцитов.

. Незрелый B-лимфоцит. Уже экспрессируется дефинитивный BCR, содержащий L-цепь, μ-цепь, + Igα + Igβ.

Развитие толерантности. На стадии незрелых B-лимфоцитов начинается также развитие толерантности к собственным тканям организма. Для этого предусмотрено 3 механизма: делеция аутореактивных клонов, ареактивность (анергия) и «редактирование» рецептора по антигенной специфичности. Первые два механизма продолжают действовать и по выходе лимфоцита из костного мозга, т.е. при контакте со значительными количествами аутоантигенов.

. Негативная селекция и делеция клонов. Связывание мембранного антигена незрелой B-клеткой (экспрессирует IgM-BCR, но ещё отсутствует IgD-BCR) служит сигналом для её апоптоза. Таким образом, удаляются B-лимфоциты, несущие антигенраспознающие рецепторы, способные связывать белки собственных тканей.

. Ареактивность. Связывание незрелым B-лимфоцитом растворимого антигена не приводит к апоптозу, но лимфоцит приходит в состояние анергии, т.е. проведение сигнала от BCR блокируется и лимфоцит не активируется.

. «Редактирование» рецепторов происходит в небольшой части незрелых B-клеток, в которых ещё активны рекомбиназы. В этих клетках связывание IgM (в составе BCR на поверхности незрелого B-лимфоцита) с антигеном служит сигналом для запуска повторного процесса рекомбинации VDJ/VJ: образующаяся при этом новая комбинация может не быть аутореактивной.

Маркёр завершения B-лимфопоэза (образования зрелого наивного B-лимфоцита, готового к выходу из костного мозга в периферическую лимфоидную ткань) - одновременная экспрессия (коэкспрессия) на мембране двух типов BCR - с IgM и IgD (причём IgD больше, чем IgM).

Иммуногенез. После распознавания антигена и вступления в иммунный ответ B-лимфоцит проходит в фолликулах перифери-

ческих лимфоидных органов и тканей ещё 2 стадии додифференцировки, которые называют иммуногенезом.

. Пролиферация центробластов. В фолликулах В-лимфоциты, называемые на этой стадии центробластами, интенсивно пролиферируют, удерживаясь связями со специальными клетками стромы - ФДК.

На ФДК экспрессированы необычные рецепторы для иммуноглобулинов (FcR), способные продолжительное время (дни, месяцы, возможно, годы) удерживать комплекс антиген-антитело на мембране клетки.

В центробластах происходит возрастание аффинности антител в отношении специфического антигена по механизму гипермутагенеза, так как на этом этапе дифференцировки выживают те из вновь мутировавших В-лимфоцитов, у которых аффинность BCR к антигенам на поверхности ФДК выше. Этот процесс также называют положительной селекцией.

. Выбор дальнейшего пути. На второй стадии иммуногенеза происходит выбор: В-лимфоцит становится либо В-лимфоцитом памяти (дифференцированный резерв на случай повторной встречи с тем же антигеном), либо плазмоцитом (плазматической клеткой) - продуцентом больших количеств секретируемых антител заданной специфичности (рис. 5-9).

Описанный путь дифференцировки характерен для В2-лимфоцитов, которые давно известны и хорошо изучены. Однако существует и другая субпопуляция В-лимфоцитов - В1-клетки.

В1-лимфоциты

В свою очередь, В1-лимфоциты подразделяют на 2 субпопуляции: В1а (CD5 +) и В1b (CD5 -).

Предшественники В1а-лимфоцитов ещё в эмбриональном периоде мигрируют из эмбриональных кроветворных тканей (фетальной печени, оментума) в брюшную и плевральную полости, где существуют как самоподдерживающаяся популяция. В1b-лимфоциты тоже происходят из фетальных предшественников, однако их пул у взрослых может частично пополняться за счёт костного мозга.

Рис. 5-9. B-лимфоцит и плазматическая клетка. Активированные B-лимфоциты, т.е. распознавшие антигенную детерминанту и получившие сигнал к пролиферации, пролиферируют и заканчивают дифференцировку. Совокупность окончательно дифференцированных потомков B-лимфоцита составляет клон плазматических клеток, синтезирующих антитела (иммуноглобулины) именно к этой и только к этой антигенной детерминанте. Обратите внимание, что в цитоплазме плазматической клетки присутствует большое количество синтезирующего белок аппарата - гранулярной эндоплазматической сети. На мембране плазмоцита уже нет ни иммуноглобулинов, ни MHC-II. В этих клетках прекращается переключение классов иммуноглобулинов и гипермутагенез, а образование антител уже не зависит от контакта с антигеном и взаимодействий с T-лимфоцитами

Предназначение B1-лимфоцитов - быстрый ответ на проникающие в организм широко распространённые патогены (преимущественно бактерии). Многие В1-клетки продуцируют антитела, специфичные к аутоантигенам.

Разнообразие антител, продуцируемых B1-лимфоцитами, невелико; как правило, они полиспецифичны. Почти все антитела В1-клеток принадлежат к IgM-изотипу и распознают наиболее распространённые соединения клеточных стенок бактерий.

Преобладающая часть нормального IgM сыворотки крови здорового человека синтезируется именно B1-лимфоцитами.

Предполагают, что основная функция B1a-лимфоцитов - секреция естественных антител, а B1b-лимфоцитьI участвуют в продукции антител к Т-независимым антигенам.

Естественные (конститутивные) иммуноглобулины

Ещё до встречи с каким бы то ни было внешним антигеном в крови и биологических жидкостях организма уже присутствуют так называемые естественные (конститутивные) иммуноглобулины. У взрослых большинство из них относится к IgG, но есть также IgA и IgM. Эти антитела способны связывать множество антигенов (как эндо-, так и экзогенных). Мишенями для нормальных иммуноглобулинов могут быть другие иммуноглобулины; TCR; молекулы CD4, CD5 и HLA-I; FcγR; лиганды для молекул межклеточной адгезии и др.

Функции естественных антител. Есть основания полагать, что естественные антитела выполняют ряд весьма важных для здоровья организма функций: «первая линия обороны» против патогенов; удаление из организма погибших клеток и продуктов катаболизма; презентация антигенов T-лимфоцитам; поддержание гомеостаза аутоиммунной реактивности; противовоспалительное действие (нейтрализация суперантигенов; индукция синтеза противовоспалительных цитокинов; аттенуация комплементзависимого повреждения тканей и др.).

Лимфоциты — центральное звено иммунной системы организма. Они отвечают за формирование специфического иммунитета и осуществляют функцию иммунного надзора («цензуры») в организме, обеспечивая защиту от всего чужеродного и сохраняя генетическое постоянство внутренней среды.

Лимфоциты обладают удивительной способностью различать в организме «свое» и «чужое» вследствие наличия в их оболочке специфических участков — рецепторов, активирующихся при контакте с чужеродными белками. Лимфоциты осуществляют синтез защитных антител, лизис чужеродных клеток, обеспечивают реакцию отторжения трансплантата, иммунную память (способность отвечать усиленной реакцией на повторную встречу с чужеродным антигеном), уничтожение собственных мутантных клеток и др.

Каждая из перечисленных функций осуществляется специализированными формами лимфоцитов. Все лимфоциты делятся на три группы: Т-лимфоциты (тимусзависимые), В-лимфоциты (бурсазависимые) и нулевые.

Рис. Характеристика лимфоцитов

Т-лимфоциты

Т-лимфоциты образуются в красном костном мозге из клеток- предшественников, проходят дифференцирование в вилочковой железе и затем расселяются в лимфатических узлах, селезенке или циркулируют в , где на их долю приходится 40-70% всех лимфоцитов.

Различают несколько форм Г-лимфоцитов, каждая из которых выполняет определенную функцию: клетки-хелперы (помощники) взаимодействуют с В-лимфоцитами, превращая их в плазматические клетки; клетки-супрессоры (угнетатели) блокируют чрезмерные реакции В-лимфоцитов и поддерживают постоянное соотношение разных форм лимфоцитов; клетки-киллеры (убийцы) непосредственно осуществляют реакции клеточного иммунитета, взаимодействуя с чужеродными клетками и разрушая опухолевые клетки, клетки чужеродных трансплантатов, клетки-мутанты, что сохраняет генетический гомеостаз.

Т-лимфоциты играют ведущую роль в иммунном надзоре. При ослаблении их функций возрастает опасность развития опухолей, аутоиммунных заболеваний (когда собственные ткани организма воспринимаются как чужие), повышается склонность к разным инфекциям.

В-лимфоциты

В-лимфоциты образуются в красном костном мозге, но у млекопитающих проходят дифференцирование в лимфоидной ткани кишечника, червеобразного отростка, нёбных и глоточных миндалин. В крови на их долю приходится 20-30% циркулирующих лимфоцитов. Основная функция В-лимфоцитов - создание гуморального иммунитета путем выработки антител. После встречи с антигеном В-лимфоциты мигрируют в костный мозг, селезенку и лимфатические узлы, где размножаются и трансформируются в плазматические клетки, которые являются продуцентами антител — иммунных у-глобулинов.

В-лимфоциты очень специфичны: каждая группа (клон) реагирует лишь с одним антигеном и отвечает за выработку антител только против него. Среди В-лимфоцитов тоже существует специализация.

Таблица. Сравнительная характеристика Т- и В-лимфоцитов

Нулевые лимфоциты

Нулевые лимфоциты не проходят дифференцирования в органах иммунной системы, но при необходимости способны превратиться в В- или Т-лимфоциты. На их долю приходится 10-20% лимфоцитов крови.

Лимфоциты обеспечивают целостность организма не только путем защиты его от чужеродных агентов. Эти клетки несут макромолекулы с информацией, необходимой для управления генетическим аппаратом других клеток организма. Это имеет важное значение в процессах роста, дифференцировки, регенерации.