Клеточный иммунитет механизм. Гуморальный и клеточный иммунитет:особенности и отличия. Подробнее о Т-лимфоцитах

Есть способность нашего организма защищать самого себя от болезнетворных микроорганизмов, химических агентов, а также от собственных больных и некондиционных клеток.

Биологический смысл иммунитета заключается в обеспечении целостности и поддержании постоянства состава организма на генетическом и молекулярном уровне в течение всей его жизни.

Реализуется иммунитет благодаря иммунной системе, в которой выделяют органы центральные, а также периферические. В них образуются иммунокомпетентные клетки. К центральным органам относят костный красный мозг и вилочковую железу (тимус). Периферические органы – это селезенка, лимфоузлы, а также лимфоидная ткань, находящаюся в некоторых органах. Иммунная защита сложно устроена. Давайте разберемся, какие формы, виды и механизмы иммунитета существуют.

Неспецифический иммунитет направлен против всех микроорганизмов, независимо от их природы. Он осуществляется различными веществами, которые выделяют железы кожи, пищеварительного и дыхательного тракта. Например, в желудке среда сильнокислая, благодаря чему ряд микробов гибнет. В слюне находится лизоцим, обладающий сильныи антибактериальным действием и т.д. К неспецифическому иммунитету также относится фагоцитоз – захватывание и переваривание микробных клеток лейкоцитами.
Специфический иммунитет направлен против конкретного вида микроорганизмов. Осуществляется специфический иммунитет за счет Т-лимфоцитов и антител. На каждый вид микробов вырабатываются организмом свои антитела.

Видов иммунитета тоже два, каждый из них, в свою очередь, подразделяется еще на две группы.

Естественный иммунитет передается по наследству или приобретается после перенесенных болезней. Он, соответственно, и подразделяется на врожденный и приобретенный.
Искусственный иммунитет человек приобретает после прививок – введения вакцин, сывороток и иммуноглобулинов. Вакцинация способствует появлению активного искусственного иммунитета, так как в организм попадают либо убитые, либо ослабленные культуры микробов, а организм потом сам на них вырабатывает иммунитет. Так действуют вакцины против полиомиелита, туберкулеза, дифтерии и некоторых других инфекционных заболеваний. Активный иммунитет вырабатывается на годы или на всю жизнь.

При введении сывороток или иммуноглобулинов в попадают уже готовые антитела, которые циркулируют в организме и защищают его в течение нескольких месяцев. Так как организм получает готовые антитела, этот вид искусственного иммунитета называется пассивным.

И, наконец, существует два основных механизма, за счет которых осуществляются иммунные реакции. Это гуморальный и клеточный иммунитет. По названию видно, что гуморальный иммунитет реализуется за счет образования определенных веществ, а клеточный – благодаря работе определенных клеток организма.

Гуморальный иммунитет

Этот механизм иммунитета проявляется при образовании антител к антигенам – чужеродным химическим веществам, а также микробным клеткам. Основополагающую роль в гуморальном иммунитете берут на себя В-лимфоциты. Именно они распознают чужеродные структуры в организме, а потом вырабатывают на них антитела – специфические вещества белковой природы, которые еще называют иммуноглобулинами.

Антитела, которые вырабатываются, исключительно специфичны, то есть взаимодействовать они могут только с теми чужеродными частицами, которые вызвали образование этих антител.

Иммуноглобулины (Ig) находятся в крови (сывороточные), на поверхности иммунокомпетентных клеток (поверхностные), а также в секретах желудочно-кишечного тракта, слезной жидкости, грудном молоке (секреторные иммуноглобулины).

Кроме того, что антигены высоко специфичны, у них есть еще и другие биологические характеристики. Они имеют один или несколько активных центров, которыми взаимодействуют с антигенами. Чаще их два и больше. Прочность связи активный центр антитела – антиген зависит от пространственной структуры веществ, вступающих в связи (т.е. антитела и антигена), а также количества активных центров у одного иммуноглобулина. С одним антигеном могут связываться сразу несколько антител.

У иммуноглобулинов существует своя классификация с помощью латинских букв. В соответствии с ней иммуноглобулины подразделяются на Ig G, Ig M, Ig A, Ig D и Ig E. Они отличаются по структуре и функциям. Одни появляются сразу после инфицирования, а другие – позже.

Комплекс антиген-антитело активизирует систему комплемента (белковой субстанции), что способствует дальнейшему поглощению фагоцитами микробных клеток.

За счет антител формируется иммунитет после перенесенных инфекций, а также после . Они способствуют нейтрализации токсинов, попадающих в организм. У вирусов антитела блокируют рецепторы, препятствуя поглощению их клетками организма. Антитела участвуют в опсонизации («смачивании микробов»), благодаря чему антигены легче заглатываются и перевариваются макрофагами.

Клеточный иммунитет

Как было уже сказано, клеточный иммунитет осуществляется за счет иммунокомпетентных клеток. Это Т-лимфоциты и фагоциты. И если защита от бактерий организма происходит, в основном, за счет гуморального механизма, то противовирусная, противогрибковая, а также противоопухолевая защита – за счет клеточных механизмов иммунитета.

Т-лимфоциты подразделяются на три класса:
Т-киллеры (непосредственно контактируют с чужеродной клеткой или поврежденными клетками собственного организма и разрушают их)
Т-хелперы (вырабатывают цитокины и интерферон, которые затем активизируют макрофаги)
Т-супрессоры (контролируют силу иммунного ответа, его продолжительность)

Как видим, клеточный и гуморальный иммунитеты между собой связаны.

Вторая группа иммунокомпетентных клеток, участвующих в клеточных иммунных реакциях, – это фагоциты. Фактически, это лейкоциты разных видов, которые находятся либо в крови (циркулирующие фагоциты), либо в тканях (тканевые фагоциты). В крови циркулируют гранулоциты (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы) и моноциты. Тканевые фагоциты находятся в соединительной ткани, селезенке, лимфоузлах, легких, эндокринных клетках поджелудочной железы и др.

Процесс уничтожения антигена фагоцитами называется фагоцитоз. Он крайне важен для обеспечения иммунной защиты организма.

Фагоцитоз проходит поэтапно:

Хемотаксис. Фагоциты направляются к антигену. Этому могут способствовать определенные компоненты комплемента, некоторые лейкотриены, а также продукты, выделяемые патогенными микробами.
Адгезия (приклеивание) фагоцитов-макрофагов к эндотелию сосудов.
Проход фагоцитов через стенку и выход за его пределы
Опсонизация. Антитела обволакивают поверхность чужеродной частицы, им помогают компоненты комплемента. Это облегчает поглощение фагоцитами антигена. Потом фагоцит прикрепляется к антигену.
Собственно фагоцитоз. Чужеродная частица поглощается фагоцитом: вначале образуется фагосома – специфическая вакуоля, которая потом соединяется с лизосомой, где находятся лизосомальные ферменты, переваривающие антиген).
Активизация процессов метаболизма в фагоците, способствующая осуществлению фагоцитоза.
Разрушение антигена.

Процесс фагоцитоза может быть завершенным и незавершенным. В первом случае антиген фагоцитируется успешно и полностью, во втором – нет. Незавершенностью фагоцитоза пользуются некоторые патогенные микроорганизмы в своих целях (гонококки, микобактерии туберкулеза).

Узнайте как можно поддержать иммунитет своего организма.

Иммунитет – важнейший процесс нашего организма, помогающий поддерживать его целостность, защищающий его от вредных микроорганизмов и чужеродных агентов. Клеточный и гуморальный – два механизма, которые, слаженно действуя, взаимодополняют друг друга и помогают сохранить здоровье и жизнь. Эти механизмы достаточно сложные, но ведь и наш организм в целом – очень сложная самоорганизующаяся система.

Иммунитет (от лат. immunitas – освобождение или избавление от чего-либо, неприкосновенность) – это способ защиты организма от генетически чужеродных веществ – АГ (экзогенного и эндогенного происхождения).

Биологический смысл иммунитета: поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма), т. е. структурной и функциональной целостности организма.

ВИДЫ ИММУНИТЕТА

Виды иммунитета:

По локализации действия на организм : общий и местный .
По происхождению : врожденный и приобретенный .
По направленности действия : инфекционный и неинфекционный .
Также различают : гуморальный , клеточный (тканевой) и фагоцитарный .

1. ИММУНИТЕТ ПО ЛОКАЛИЗАЦИИ ДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ ДЕЛИТСЯ НА ОБЩИЙ И МЕСТНЫЙ .

Общий иммунитет (реакции целостности организма) – это иммунитет, который связан с защитными механизмами всего организма (реакции целостного организма).

Он формируется с участием сывороточных АТ, содержащихся в крови и лимфе, которые в свою очередь циркулируют по всему организму.

Местный иммунитет (местные защитные реакции) – это иммунитет, который связан с защитными механизмами некоторых органов, тканей (местные защитные реакции).

Такой иммунитет формируется без участия сывороточных АТ. Доказано, что в иммунитете слизистых оболочек большое значение имеют секреторные антитела – иммуноглобулины класса А.

2. ИММУНИТЕТ ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ ДЕЛИТСЯ НА ВРОЖДЕННЫЙ И ПРИОБРЕТЕННЫЙ .

Врожденный иммунитет (неспецифический, естественный, наследственный, генетический, видовой, породный, индивидуальный, конституционный) – это такая невосприимчивость организма, которая генетически присуща животным данного вида и передается по наследству.

Врожденный иммунитет иногда удается приодолеть ослаблением общей резистентности организма (облучением, обработкой гидрокортизоном, спленэктомией, голоданием).

Например : иммунитет человека к чуме собак и чуме крс; иммунитет животных к гонорее и проказе.

Приобретенный иммунитет (специфический) – это такую невосприимчивость организма, которая формируется в процессе индивидуального развития организма в течение его жизни.

Приобретенный иммунитет чаще всего является относительным. При попадании в организм большого числа возбудителей заболевания, он может быть преодолен, хотя заболевание в этих случаях протекает легче.

Приобретенный делится на естественный (активный и пассивный) и искусственный (активный и пассивный).

Естественный иммунитет – приобретается естественным путем.

Естественный активный – после переболевания (антимикробный и антитоксический).

Естественный пассивный – плацнтарный, колостральный, трансовариальный.

Искусственный иммунитет – проявляется в результате введения в организм ослабеленных или убитых м-ов, их АГ или готовых АТ.

Искусственный активный – вакцинный иммунитет (вакцина).

Искусственный пассивный – сывороточный иммунитет (сыворотка).

Активный иммунитет – организм сам вырабатывает АТ после перенесенного заболевания или активной иммунизации. Он более стойкий и более длительный (может сохраняться долгие годы, а может и всю жизнь).

Пассивный иммунитет – за счет готовых АТ, искусственно вводимых при пассивной иммунизации. Он менее стойкий и менее длительный (наступает через несколько часов после введения АТ и продолжается от 2-3 недель до нескольких месяцев).

3. ИММУНИТЕТ ПО НАПРАВЛЕННОСТИ ДЕЙСТВИЯ ДЕЛИТСЯ НА ИНФЕКЦИОННЫЙ И НЕИНФЕКЦИОННЫЙ .

Инфекционный иммунитет – это иммунитет, направленный против инфекционных агентов и их токсинов.

Инфекционный иммунитет делится на антимикробный (противовирусный, антибактериальный, противогрибковый, антипротозойный) и антитоксический.

Антимикробный иммунитет (противовирусный, антибактериальный, противогрибковый, антипротозойный) – это иммунитет, при котором защитные реакции организма направлены на самого микроба, убивая или задерживая его размножение.

Антитоксический иммунитет – это иммунитет, при котором защитное действие направлено на нейтрализацию токсических продуктов микроба (например, при столбняке).

Неинфекционный иммунитет – это иммунитет, направленный против клеток и макромолекул индивидуумов того же или другого вида.

Неинфекционный иммунитет делится на трансплантационный, противоопухолевый и др.

Трансплантационный иммунитет – это иммунитет, который развивается при пересадки тканей.

Антимикробный иммунитет бывает стерильным и нестерильным .

Стерильный иммунитет (иммунитет есть, возбудителя нет) – существует после исчезновения возбудителя из организма. Тоесть когда после перенесенной болезни организм освобождается от возбудителя болезни, сохраняя при этом невосприимчивость.

Нестерильный (инфекционный) иммунитет (иммунитет есть если есть возбудитель) – существует лишь при наличии в организме возбудителя. Тоесть когда при некоторых инфекционных болезнях иммунитет сохраняется только при наличии в организме возбудителя болезни (туберкулез, бруцеллез, сап, сифилис и т.д.).

4. ТАКЖЕ РАЗЛИЧАЮТ ГУМОРАЛЬНЫЙ, КЛЕТОЧНЫЙ (ТКАНЕВОЙ) И ФАГОЦИТАРНЫЙ ИММУНИТЕТ.

Гуморальный иммунитет - защита преимущественно обеспечивается АТ;

Клеточный (тканевый) иммунитет - невосприимчивость обуславливается защитными функциями тканей (фагоцитоз макрофагами, Ig, АТ);

Фагоцитарный иммунитет - связан со специфически сенсибилизированными (иммунными) фагоцитами.

постоянные,
проявляющиеся после проникновения патогенного микроба.

ПО ХАРАКТЕРУ И ДИАПАЗОНУ ДЕЙСТВИЯ РАЗЛИЧАЮТ:

специфические механизмы и факторы,
неспецифические механизмы и факторы.

Специфические механизмы и факторы – эффективны только к строго определенному виду или серотипу микроба.

Неспецифические механизмы и факторы – одинаково эффективны по отношению к любому патогенному микробу.

Клеточный иммунный ответ формируется при трансплантации органов и тканей, инфицировании вирусами, злокачественном опухолевом росте. В клеточном иммунитете участвует Тц (Тк), реагирующий с антигеном в комплексе с гликопротеинами MHC I класса в плазматической мембране клетки-мишени. Цитотоксическая Т-клетка убивает клетку, инфицированную вирусом, в том случае, если она узнает с помощью своих рецепторов фрагменты вирусных белков, связанные с молекулами МНС класса I на поверхности зараженной клетки. Связывание Тц с мишенями ведет к высвобождению цитотоксическими клетками порообразующих белков, называемых перфоринами, которые полимеризуются в плазматической мембране клетки-мишени, превращаясь в трансмембранные каналы. Как полагают, эти каналы делают мембрану проницаемой, что способствует гибели клетки.

Механизм гуморального иммунитета

Гуморальный иммунный ответ обеспечивают В-лимфоциты при участии Тх и макрофагов (антигенпрезентирующих клеток).

Попавший в организм антиген поглощается макрофагом. Макрофаг расщепляет его на фрагменты, которые в комплексе с молекулами MHC класса II появляются на поверхности клетки. Такая обработка антигена макрофагом называется процессированием антигена.

Для дальнейшего развития иммунного ответа на антиген необходимо участие Тх. Но прежде Тх должны быть активированы сами. Эта активация происходит тогда, когда антиген, обработанный макрофагом, распознается Тх. «Узнавание» Тх-клеткой комплекса «антиген + молекула МНС II класса» на поверхности макрофага (т.е. специфичное взаимодействие рецептора этого Т-лимфоцита со своим лигандом) стимулирует секрецию интерлейкина-1 (ИЛ-1) макрофагом. Под воздействием ИЛ-1 активизируются синтез и секреция ИЛ-2 Тх-клеткой. Выделение Тх-клеткой ИЛ-2 стимулирует ее пролиферацию. Такой процесс может быть расценен как аутокринная стимуляция, так как клетка реагирует на тот агент, который сама синтезирует и секретирует. Увеличение численности Тх необходимо для реализации оптимального иммунного ответа. Тх активируют В-клетки путем секреции ИЛ-2.

Активация В-лимфоцита происходит также при прямом взаимодействии антигена с иммуноглобулиновым рецептором В-клетки. В-лимфоцит сам процессирует антиген и представляет его фрагмент в комплексе с молекулой МНС II класса на клеточной поверхности. Этот комплекс узнает уже задействованный в иммунной реакции Тх. Узнавание рецептором Тх-клетки комплекса «АГ + молекула МНС II класса» на поверхности В-лимфоцита приводит к секреции Тх-клеткой интерлейкинов,под действием которых В-клетка размножается и дифференцируется с образованием плазматических клеток и В-клеток памяти. Так, ИЛ-4 инициирует активацию В-клетки, ИЛ-5 стимулирует пролиферацию активированных В-клеток, ИЛ-6 вызывает созревание активированных В-клеток и превращение их в плазматические клетки, секретирующие антитела. Интерферон привлекает и активирует макрофаги, которые начинают более активно фагоцитировать и разрушать внедрившиеся микроорганизмы.

Передача большого количества переработанных макрофагом антигенов обеспечивает пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов в направлении образования плазмоцитов, вырабатывающих специфические антитела на конкретный вид антигена.

Для того что бы начать выработку антител В-клетки должны превратится в плазмоциты. Процесс плазмоцитогенеза сопровождается потерей способности клеток к делению и движению и уменьшением количества поверхностных иммуноглобулинов в цитолемме. Продолжительность жизни плазмоцитов составляет несколько недель. Лимфобласты и незрелые плазматические клетки из лимфатических узлов, где они образуются, способны проникать в выносящие лимфатические сосуды и заселять соседние лимфатические узлы. Часть образованных из них мелких клеток, напоминающих по виду лимфоциты, проникает в кровеносные сосуды. Они имеют центрально расположенное ядро, окруженное узким ободком цитоплазмы, в которой видна развитая гранулярная эндоплазматическая сеть. Эти клетки получили название лимфоплазмоцитов.

Т-супрессоры (Тс), подавляют способность лимфоцитов участвовать в выработке антител и таким образом обеспечивают иммунологическую толерантность, т.е. нечувствительность к определенным антигенам. Они регулируют количество образующихся плазматических клеток и количество антител, синтезируемых этими клетками. Оказалось, что тормозить выработку антител может и особая субпопуляция В-лимфоцитов, которые получили название В-супрессоров. Показано, что Т- и В-супрессоры могут действовать подавляюще также на реакции клеточного иммунитета.

Так называемые иммунокомпетентные клетки, способные вызывать иммунные реакции, распознают чужеродные тела по структуре их поверхности (антигенным детерминантам) и вырабатывают антитела соответствующей конфигурации, связывающиеся с данными чужеродными элементами.

Иммунная система способна также запоминать структуру антигенов, так что, когда эти антигены повторно внедряются в организм, иммунный ответ возникает быстрее и антител образуется больше, чем при первичном контакте (так называемая иммунологическая память). При этом защитные функции организма изменяются таким образом, что при повторном инфицировании тем или иным болезнетворным агентом симптомы заболевания чаще всего не возникают. Именно поэтому некоторые болезни, например, корь, ветряная оспа, эпидемический паротит, скарлатина и целый ряд других встречаются преимущественно у детей («детские инфекции »): при повторном внедрении их возбудителей организм уже имеет к ним иммунитет. То есть в этом случае иммунитет не наследуется, а приобретается.

Главную роль в образовании антител и клеток иммунной системы играет лимфатическая система. Морфологически формирующиеся здесь лимфоциты крови различаются лишь размерами, но по химическим особенностям цитоплазматических мембран и функциям можно выделить несколько типов лимфоцитов, среди которых три основных – В-лимфоциты, Т-лимфоциты и нулевые клетки.

Лимфоциты развиваются из лимфоидных стволовых клеток, которые в свою очередь происходят от кроветворных гемопоэтических стволовых клеток. В эмбриональном периоде лимфоидные стволовые клетки обнаруживаются в печени, а в дальнейшем – в костном мозгу. У человека после рождения кроветворным органом является только костный мозг.

К органам иммунной системы (лимфоидным органам) относятся все органы, которые участвуют в образовании клеток и белковых частиц, осуществляющих защитные реакции организма. Иммунные органы построены из лимфоидной ткани, которая представляет собой ретикулярную строму и расположенные в ее петлях клетки лимфоидного ряда: лимфоциты различной степени зрелости, молодые и зрелые плазматические клетки, а также макрофаги и другие клеточные элементы. Такими органами являются: костный мозг, вилочковая железа (тимус), скопления лимфоидной ткани, расположенные в стенках полых органов (дыхательной системы – BALT и системы – SALT) и мочеполового аппарата, лимфатические узлы и селезенка. Костный мозг и тимус, в которых из стволовых клеток дифференцируются лимфоциты, относятся к центральным органам иммунной системы, остальные являются периферическими органами иммуногенеза, куда лимфоциты выселяются из центральных органов. Последние расположены в хорошо защищенных от внешних воздействий местах, а периферические органы расположены на путях возможного внедрения в организм генетически чужеродных веществ или на путях следования таких веществ, образовавшихся в самом организме.

В процессе онтогенеза предшественники лимфоцитов мигрируют из кроветворных (гемопоэтических) органов и переносятся с кровью к первичным лимфоидным органам – костному мозгу и тимусу. Здесь они размножаются и одновременно приобретают морфологические и функциональные свойства, характерные для различных типов клеток, то есть становятся коммитированными лимфоцитами. Лимфоциты, претерпевающие эти изменения в костном мозгу, называются В-лимфоцитами (от латинского bursu – фабрициева сумка – лимфоидный орган, расположенный в каудальных отделах кишечника у птиц, но отсутствующий у человека). Лимфоциты, развивающиеся в тимусе под влиянием определенных факторов роста (тимозин, тимопоэтин и др.) и при непосредственном контакте с эпителиальными тимическими клетками, называют тимусзависимыми, или Т-лимфоцитами. В - и Т-лимфоциты переносятся кровью от первичных (центральных) ко вторичным лимфоидным органам. При первом контакте с антигеном они пролиферируют и дифференцируются, превращаясь в иммунокомпетентные клетки (плазматические клетки, Т-эффекторы).

Система В-клеток составляет около 15% лимфоцитов крови и отвечает за гуморальный иммунный ответ. Больше всего В-лимфоцитов находится в групповых лимфатических фолликулах, костном мозге, крови и селезенке (40–60%), в лимфатических узлах и грудном лимфатическом протоке (25%). Практически нет В-лимфоцитов только в тимусе. Диаметр зрелых В-лимфоцитов несколько больше, чем Т-лимфоцитов (8,5 мкм), поверхность их покрыта густым слоем отростков, являющихся антигенраспознающими рецепторами. В клеточных мембранах В-лимфоцитов эти специфические рецепторы, или иммуноглобулины (Jg), заякорены и ориентированы на соответствующие антигены. При первом контакте с антигеном некоторые В-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки и начинают вырабатывать специфические для данного антигена иммуноглобулины, выделяющиеся в кровь и во внеклеточную жидкость (гуморальные антитела).

Активация В-лимфоцитов первым поступлением АГ происходит только в присутствии определенных регуляторных тканевых гормонов, одни из которых секретируются Т-лимфоцитами (в частности, их разновидностью Т-хелперами) и называются лимфокинами, другие – макрофагами и называются монокинами. Встречаются, однако, и такие АГ (например, бактериальные липополисахариды), которые могут стимулировать антителообразование без Т-хелперов. Правда, иммунный ответ на такие АГ довольно неустойчив и повторное их воздействие на организм не сопровождается, как обычно, усиленной выработкой AT.

Развитие плазматических клеток от плазмобласта до зрелой формы занимает 5–6 суток. Жизненный цикл зрелых плазматических клеток, продуцирующий тот или иной вид AT, не превышает 2–3 суток. Плазматические клетки не циркулируют в крови, но в течение этих 2–3 суток мигрируют в ткани. Функционально плазматические клетки являются своеобразными одноклеточными белковыми железами, секретирующими AT одной специфичности. Более того, при наличии в молекуле АГ двух разных детерминант плазматическая клетка вырабатывает AT против одной из них (лишь 0,01% клеток способны продуцировать AT двух видов).

Другие активированные антигеном В-лимфоциты превращаются в В-клетки памяти – это юные, не закончившие полный цикл трансформаций клетки, способные к активному размножению. Все дочерние клетки одного активированного определенным антигеном В-лимфоцита, в том числе и В-клетки памяти, синтезируют антитела, специфичные именно к данному определенному антигену, так называемые моноклональные антитела.

У клеток иммунологической памяти все направления синтеза антител, за исключением одного, репрессированы, и для них лишь данный антиген служит директивным включателем уже детерминированной пролиферации и дифференцировки, которая заканчивается образованием плазматических клеток за 2–3 дня. Фаза АТ-образования применительно к одной группе (клону) продолжается около 10 суток, но по отношению ко многим из них может увеличиваться до нескольких недель. Сами же В-клетки памяти обладают длительным сроком существования – до нескольких месяцев и даже лет.

Система Т-клеток. Т-лимфоциты ответственны за клеточный иммунный ответ, к ним относят 70–80% всех лимфоцитов крови. Популяция Т-лимфоцитов весьма многочисленна. Более всего Т-клеток находится в тимусе и грудном лимфатическом протоке, где они составляют соответственно 95–100% и 80–90%, в крови и в лимфатических узлах их 55–85%, в селезенке и лимфоидной ткани слизистых оболочек – 25–40%.

Зрелые Т-лимфоциты по форме напоминают малые лимфоциты крови. Ядро у них подковообразное, плотное и интенсивно окрашенное, цитоплазма в виде узкого ободка, диаметр 6,0–6,5 мкм. На гладкой поверхности Т-лимфоцитов определяется сравнительно небольшое количество коротких отростков, представляющих собой рецепторы, состоящие из двух сцепленных друг с другом а - и р-полипептидных цепей. В составе каждой цепи имеется по два домена (участка) – константный и вариабельный. Вариабельные участки Т-лимфоцита связываются не с гаптенами, как иммуноглобулины, а с носителем антигена.

Т-лимфоциты не циркулируют в крови и лимфе постоянно, а периодически появляются во вторичных лимфоидных органах. После активации антигеном эти клетки пролиферируют и превращаются в Т-эффекторы или в долгоживущие Т-клетки памяти.

По свойствам поверхности можно выделить две субпопуляции Т-эффекторов – Т4- и Т8-клетки. Каждая из них в свою очередь подразделяется на группы по функциональным критериям. К Т-клеткам, представляющим в основном Т4-тип, относятся: 1) Т-лимфокиновые клетки, выделяющие лимфокины (гормоноподобные вещества, активирующие другие клетки организма, например, макрофаги и гемопоэтические стволовые клетки); 2) Т-хелперы-индукторы, секретирующие интерлейкин-2 (лимфолейкин), способствующий дифференциации дополнительных Т-клеток; 3) Т-хелперы, долгоживущие лимфоциты, высвобождающие так называемые факторы роста В-клеток. Лимфоциты, относящиеся преимущественно к Т8-типу, – это Т-киллеры, уничтожающие клетки, несущие антиген, и Т-супрессоры, тормозящие активность В - и Т-лимфоцитов и предупреждающие тем самым чрезмерные иммунные реакции. Т-супрессоры очень чувствительны к ионизирующей радиации и имеют короткий период жизни. Все перечисленные типы клеток относятся к короткоживущей (несколько дней) оседлой субпопуляции и обнаруживаются преимущественно в тимусе и селезенке.

Таким образом, система Т-клеток регулирует функции клеток других типов, ответственных за иммунитет, в частности В-лимфоцитов. Долгоживущие (месяцы и годы) клетки Т-памяти циркулируют в крови и представляют собой не до конца дифференцированные Т-лимфоциты; в определенных случаях они могут распознавать антиген даже спустя годы после первого контакта. При повторном контакте с этим антигеном они инициируют вторичную реакцию, в ходе которой пролиферируют более интенсивно, чем при первичном ответе, – в результате быстро образуется большое число Т-эффекторов. Долгоживущих Т-лимфоцитов в грудном протоке 90%, в лимфатических узлах – 70%, в селезенке – 25%. В отличие от В-лимфоцитов Т-лимфоциты не несут обычного набора мембраносвязанных Jg. Вместе с тем их рецептор, воспринимающий антигены, состоит из антиген-специфического гликопротеина (Т4- или Т8-гликопротеин) и трех антиген-неспецифических, то есть одинаковых у всех Т-клеток белков (ТЗ-белки). Важно отметить, что Т-клетки могут связывать антигены лишь в том случае, если последние ассоциированы с определенными антигенными структурами, расположенными на поверхности всех ядросодержащих клеток организма. Эти антигенные структуры называют главным комплексом гистосовместимости. Так, когда макрофаг презентирует Т-лимфоцитам чужеродный антиген (патоген), лимфоцит распознает его в комплексе с антигеном гистосовместимости на поверхности макрофага. Набор антигенов гистосовместимости предопределен генетически, различается у разных индивидуумов и играет важную роль в развитии иммунотолерантности, а также участвует в реакциях отторжения пересаженных органов. В хирургической практике перед операцией по пересадке органа исследуют набор антигенов гистосовместимости донора и реципиента с целью установить их антигенное сходство (для этого обычно используют легкодоступные лейкоциты).

На долю нулевых клеток приходится 10% лимфоцитов крови. К ним относятся те лимфоциты, которые на основании поверхностных свойств нельзя с определенностью отнести ни к В-, ни к Т-системам. Часть этих клеток представляет собой гемопоэтические клетки – предшественники, попавшие в кровоток из костного мозга. Сюда же относят и К-клетки (клетки-киллеры), которые имеют рецепторы для Fc-компонента Jg (о чем будет сказано ниже) и уничтожают клетки, несущие данные Jg. Таким образом, иммунная атака со стороны К-киллеров является антиген-зависимой, но не антиген-специфичной, поэтому эти клетки, в строгом смысле слова, нельзя рассматривать как составные части специфической иммунной системы. К цитоксическим нулевым клеткам относятся также естественные клетки-киллеры (ЕКК). Реакции, в которых участвуют ЕКК, не зависят от АГ и АТ, однако особенно эффективно ЕКК действуют на опухолевые клетки.

Макрофаги как АГ-презентирующие клетки – основной тип клеток моноцитарной системы лимфоцитов. Они представляют собой крупные (10–20 мкм) гетерогенные по функциональной активности долгоживущие клетки с хорошо развитой цитоплазмой и лизосомальным аппаратом. На их поверхности имеются специфические рецепторы к В - и Т-лимфоцитам, Fc-фрагменту иммуноглобулина, G, С3-фракциям комплемента, цитокинам, гистамину. Различают подвижные и фиксированные макрофаги. Первые – это моноциты крови, вторые – макрофаги дыхательных путей, купферовские клетки печени, париетальные макрофаги брюшины, селезенки и лимфатических узлов. Значение макрофагов состоит в том, что они накапливают и подвергают переработке проникающие в организм тимусзависимые АГ и презентируют их в трансформированном виде для распознавания тимоцитам, вслед за чем стимулируется пролиферация и дифференциация В-лимфоцитов в антителообразующие плазматические клетки.

Акт распознавания «чужого» агента, попавшего извне или образовавшегося в организме, выполняют иногда и лимфоциты. Недавно была открыта группа вспомогательных клеток при распознавании «чужого», объединенных названием «лимбоциты». Из этой группы клеток для реализации иммунного ответа особое значение имеют дендриты (древовидные клетки), неспособные к фагоцитозу, но, тем не менее, представляющие антиген лимфоцитам.

Таким образом, основными клеточными элементами, обеспечивающими приобретенный иммунитет, являются В-лимфроциты, Т-лимфоциты и макрофаги.

Антигены (от греческого anti – против, genes – род, происхождение) – вещества, которые несут признаки генетической чужеродности для данного организма и являются первопричиной развития иммунного процесса. Антигены – это потенциально болезнетворные вещества (патогены, белки других видов животных, инертные соединения), которые при попадании в организм вызывают образование специфических, нейтрализующих их антител. Антигены состоят из неспецифической крупной молекулы – носителя (полисахарида, белка или липида с молекулярной массой более 10 000) и структурных компонентов – детерминант, локализованных на поверхности молекулы и определяющих ее специфичность.

Высокомолекулярные соединения, индуцирующие антитело-образование и взаимодействующие с иммуноглобулинами, называются иммуногенами, а низкомолекулярные, только реагирующие с антителами, – гаптенами. Иммуногены могут быть носителями нескольких детерминант-гаптенов. Иммуногенность фактора обусловлена его молекулярной массой, поэтому наибольшей способностью индуцировать продукцию AT обладают чужеродные макромолекулярные белки. Иммуногенность белка определяется также содержанием аминокислот (не менее 10), их последовательностью, а также конфигурацией самого белка. При недостатке аминокислот антигенность белка снижается или полностью утрачивается. Существенную роль в иммуногенности играет и коллоидное состояние вещества, поэтому нативный белок как устойчивый коллоид является наиболее активным иммуногеном. В естественных белках – антигенах детерминантами являются аминокислотные остатки, в полисахаридных антигенах – молекулы гексозы, в более сложных антигенах – антипирин, антибиотики, азокраски, липиды, низкомолекулярные полисахариды, химические элементы и т. д.

Судьба антигенов в организме зависит от способа введения: при внутривенном антиген быстро поступает в селезенку и печень; при подкожном и внутримышечном – в лимфоузлы и т. д. Антигены могут поступать в организм через кожу, а также через слизистые оболочки пищеварительного и дыхательного трактов.

При иммунном ответе обычно действуют механизмы как гуморального, так и клеточного иммунитета, но в разной степени. Так, при кори преобладает гуморальный ответ, а при контактной аллергии или реакциях отторжения – клеточный. Как в гуморальной, так и в клеточной системе вторичные реакции, возникающие при повторном контакте с тем или иным антигеном, протекают быстрее и интенсивнее, чем первичные, и концентрация в крови иммуноглобулина резко возрастает. Поскольку гуморальный иммунный ответ быстрее клеточного, его называют также немедленной иммунологической реакцией. К нему относят многие реакции гиперчувствительности, например, аллергические ответы на лекарства или пыльцу (сенная лихорадка), аллергические формы бронхиальной астмы и осложнения при переливании несовместимой крови.

Клеточный иммунный ответ по сравнению с гуморальным развивается сравнительно медленно, достигая максимума примерно за 48 часов, поэтому его называют отложенным ответом. К реакциям этого типа относятся многие виды так называемой контактной аллергии (например, возникающей у людей при воздействии на кожу некоторых синтетических веществ; ношении изделий из кожи, дубленой солями хрома, или ювелирных изделий, содержащих никель). В этом случае возникают покраснения кожи, волдыри и усиленная секреция жидкости под кожу и слизистые оболочки.