Тлимфоциты
Тлимфоциты представляют собой сложную систему различных в функциональном отношении клеток, объединяемых происхождением и присутствием на поверхности общего антигена — тимусного человеческого лимфоцитарного антигена (THLA, или ОКТ1, или Leu1). Молекулярная масса ОКТ1 65000—69000 [Royston et al., 1980]. Он состоит из 2 белковых компонентов. ОКТ1, или Тантиген, обнаруживается на 100% тимоцитов, 50—90% лимфоцитов периферической крови, 40—50% лимфоцитов миндалин.
Предшественники Тлимфоцитов, попадая в корковый слой тимуса, быстро размножаются, превращаясь в тимоциты. При дифференцировке тимоцитов образуются ранние, или менее зрелые, Т,лимфоциты и более зрелые Т^лимфоциты. Идентифицировать ранние стадии дифференцировки можно иммуноморфологически и гистохимически. Все ранние стадии Тлимфоцита (до выхода из тимуса) содержат фермент — терминальную дезоксинуклеотидилтрансферазу (TdT), которая исчезает на уровне Т,лимфоцитов [Goldschneider, 1980]. Реакция на кислую фосфатазу на ранних стадиях определяется как интенсивная; фермент расположен в аппарате Гольджи.
Иммуноморфологическими маркерами ранних стадий Тлимфоцитов являются человеческий лейкозный Тантиген (HTL), рецептор для Сзкомпонента, высокая концентрация ОКТ1 и специфические антигены ранних стадий ОКТ10 и ОКТ9 [McMichael et al., 1979]. Следует отметить, что антигена ОКТ10 нет на других недифференцированных клетках гемопоэза, он присутствует только на тимоцитах [Bach, Bach, 1981]. Концентрация HLAABC антигенов на тимоцитах значительно ниже, чем на зрелых Тклетках. При созревании на тимоцитах увеличивается концентрация антигенов HLAABC, OKT9 сменяется на ОКТбантиген и появляются еще 2 антигена — ОКТ4 и ОКТ8 на клетках, еще не вышедших из тимуса. Кроме того, на тимоцитах, как и на всех Тклетках, обнаруживается ОКТ11 — рецептор для эритроцитов барана, концентрация которого на поверхности этих клеток более низкая, чем на Тлимфоцитах периферической крови [Van Wauwe et al., 1981].
Кроме способности дифференцироваться в зрелые Тлимфоциты, тимоциты несут определенную функциональную нагрузку в иммунном ответе. В присутствии тимоцитов иммунный ответ зрелых Тлимфоцитов лимфатических узлов оказывается значительно более интенсивным [Wright et al., 1979]. Количество вырабатываемых в тимусе Тлимфоцитов очень велико — число мигрирующих за сутки из тимуса Тклеток в 5—20 раз превышает их обшее количество в периферической крови.
При достижении определенного уровня дифференциоовки Тлимфоциты мигрируют из тимуса в периферические лимфатические органы, при этом на их поверхности исчезают ОКТ6 и ОКТЮантигены и появляется ОКТЗантиген, свойственный всем Тлимфоцитам периферической крови и органов.
Тдлимфоциты — непосредственные предшественники основных субпопуляций зрелых Тклеток. Они имеют на поверхности ОКТ1, ОКТЗ, ОКТ11, а также один из антигенов: ОКТ4 или OKTS. На Т^клетках и их потомках отмечается высокая концентрация HLAABC антигенов.
Среди зрелых Тлимфоцитов, образующихся после контакта с антигеном, различаются антигенреактивные клетки, хелперы, киллеры, эффекторы гиперчувствительности замедленного типа, супрессоры, клетки иммунологической памяти, а также выделяется особый вид регулирующих Тклеток, объектом действия которых являются стволовая клетка костного мозга и первые этапы ее дифференцировки.
Большинство зрелых Тлимфоцитов содержат в цитоплазме разлччные гидролитические ферменты, включая нейтральную неспецифическую эстеразу, кислую фосфатазу и рглюкуронидазу. Отличительное свойство Тлимфоцитов — наличие аденозиндезаминазы и пуриннуклеозидфосфорилазы, которые не обнаруживаются в Влимфоцитах.
Тлимфоциты отличаются от Влимфоцитов также высокой скоростью миграции, хотя постоянно рециркулирует только часть из них (антигенреактивные лимфоциты, клетки иммунологической памяти. Т,лимфоциты). Другие Тклетки — оседлые и занимают свое место в периферических лимфатических органах—homingэффeкт [Rosse, Press, 1978].
Кроме общих характеристик, свойственных всем зрелым Тлимфоцитам, каждая субпопуляция Тклеток имеет свои иммуноморфологические и функциональные особенности.
Антигенреактивные Тлимфоциты относятся к Тлимфоцитам и имеют на мембране ОКТ1, ОКТЗ, ОКТ11 и ОКТ4антигены. Они первыми реагируют на присутствие антигена, запускают в реакцию хелперы и супрессоры и способствуют их пролиферации, но эффекторами не являются. Предполагают, что антигенреактивные Тклетки, впервые реагирующие с антигеном, — предшественники клетокамплификаторов.
Антигенреактивные Тклетки вместе с более ранними стадиями дифференцировки Тлимфоцитов составляют основную массу Тлимфоцитов периферической крови и лимфы, им свойственна высокая способность к миграции. После встречи с антигеном эта клетка превращается в иммунобласт, который, выделяя медиаторы, содействует запуску иммунной реакции в ближайшем лимфатическом узле.
При отсутствии или резком уменьшении количества антигенреактивных Тклеток нарушается процессрраспознавания, что проявляется в снижении ответа на бактериальные, вирусные и грибковые антигены, появлении аутоиммунных расстройств. Этому способствуют отсутствие тимуса, хроническая потеря лимфы из грудного протока, глубокая кахексия и т. д.
Нарушение антигенного распознавания обнаружено при синдроме иммунной амнезии [Kretschmer et al., 1969]. При этом заболевании ослаблен клеточный и гуооральный иммунитет (приживление трансплантатов, отсутствие ответа на вакцинацию, сывороточные иммуноглобулины не обладают функцией антител, отсутствует IgA, нарушается соотношение лимфоцитов). Распознавание может быть нарушено изолированно в отношении белковых или полисахаридных антигенов или их сочетания.
К антигенреактивным Тклеткам относится и группа клеток иммунологической памяти. В функциональном отношении они отличаются тем, что узнают антиген в фазу вторичного иммунного ответа, при повторном контакте с антигеном, причем реагируют на антиген раньше и значительно интенсивнее, чем при первом контакте. Тклетки иммунологической памяти относятся к потомкам хелперов, супрессоров или киллеров и несут тот же фенотип мембранных антигенов.
Тхелперы неоднородны по дифференцировке. Более зрелые из них являются хелперами ТВ, функция которых заключается в воздействии на определенный клон Влимфоцитов. Хелперы ТТ, более ранние по дифференцировке, способствуют пролиферации Ткиллеров и эффекторов гиперчувствительности замедленного типа. Считается, что хелперы ТВ происходят из Т^, а хелперы ТТ — из t|лимфоцитов.
Тхелперы несут на мембране ОКТ1, ОКТЗ, ОКТ11 и ОКТ4антигены [Reinherz, Shiossman, 1980, 1981]. ОКТ11 считается специфическим антигеном для хелперов в отсутсввие ОКТ6. Кроме того,нна мембране хелперов при их активации появляются Fcрецепторы к IgM, что позволяет выделить Тхелперы (Т ц) из состава популяции [Moretta et al., 1976]. Fcрецепторы определяются на поверхности 75% лимфоцитов периферической крови [Moretta et al., 1979]. Вероятно, в состав лимфоцитов, несущих Fcрецепторы, входят не только зрелые хелперы, но и их предшественники и другие субпопуляции, имеющие Рсрецептор. На функционирующих Тхелперах обнаружен особый антиген ОКТ59 [Corte et al., 1982]. Таких хелперов в периферической крови около 10% [Mingari, Moretta, 1982]. Гистохимические исследования выявили, что кислая фосфатаза распределена в Тхелперах в виде пятна, локализация которого изменяется при стимуляции лимфоцитов [Cawlej, Burns, 1980].
Воздействие Тхелперов, преимущественно расположенных в селезенке и лимфатических узлах [Poppema et al., 1981], на другие клетки осуществляется не только при непосредственном контакте (как предполагалось ранее), но и с помощью гуморальных медиаторов при обязательном участии макрофагов (см. главу Моноциты и макрофаги). Предполагают, что для выполнения основной задачи — представления антигена Влимфоцитам в специальной связанной форме — рецепторы хелперов ТВ соединяются с антигеном, образуя комплекс, названный иммуноглобулином Т (IgT). В комплекс входят антиген и мономерная иммуноглобулиновая молекула, по биохимическим свойствам приближающаяся к классу IgM.
Подтверждением такого предположения может служить выделение специфического хелперного фактора, продуцируемого, вероятно, хелперами ТВ. Этот гуморальный медиатор содержит иммуноглобулиновые детерминанты и может соединяться с антигеном [Feldman, Basten, 1917]. Специфический хелперный фактор фиксируется на поверхности макрофага, способствуя концентрации молекул антигена, выработка контролируется 1а (DR) субрайоном хромосомы. Для выработки фактора необходима большая доза антигена [Fu et al., 1978; Woody et al., 1979].
Наличие фактора, содержащего иммуноглобулиновые детерминанты, у Тлимфоцита, естественно, ставит.вопрос о существовании особых иммуноглобллинов, вырабатываемых Тлимфоцитами. Это предположение, в частности, подтверждается выделением из тимоцитов и Тлимфоцитов нового белка, способного экспрессироваться на поверхность лимфоцитов. Макромолекулярныи белок Тлимфоцитов по электрофоретическои подвижности соответствует 8 IgM, мигрирует с рфракцией [Hauptman, 1978], нерастворим при низкой температуре. Синтез макромолекулярного белка Тлимфоцитов увеличивается при активации Тклона [Hauptman et al., 1978]. Хелперы ТТ вырабатывают хелперный фактор клеточного иммунитета. Его свойства не изучены, а функция заключается в усилении цитотоксического действия и дифференцировки киллеров, увеличении противоопухолевой активности макрофагов [Войтенок Н. Н., 1980].
Кроме перечисленных выше, Тхелперы вырабатывают еще ряд факторов: неспецифический хелперный фактор, выделяемый лимфоцитами под . влиянием неспецифических митогенов (веществ нередко растительного происхождения, вызывающих пролиферацию и дифференцировку лимфоцитов в отсутствие антигена). Действие неспецифического хелперного фактора не ограничено барьером гистосовместимости. Он не содержит фрагментов иммуноглобулинрв и антигена и других веществ, кодируемых laсубрайоном, и поэтому не может индуцировать ответ на антиген, а только усиливает его, влияя на созревание активированных клеток.
Для стимуляции Вклеток необходимо совместное действие специфического и неспецифического хелперных факторов [Friedman, 1977].
Митогенный фактор Тлимфоцитов выделяется вскоре после взаимодействия Тхелперов с антигеном; он резко усиливает синтез ДНК в клетках, действуя неспецифически. Основные функции — поддержание пролиферации иммунокомпетентных клеток, усиление превращения лимфоцитов в иммунобласты (бласттрансформация), стимулцция выработки других медиаторов [Войтенок Н. Н. и др., 1976; Hubner et al., 1978].
Тхелперы играют исключительно важную роль, определяя направление и силу иммунного ответа. Отмечены снижение количестваххелперов и угнетение их функции при старении и опухолях. Содержание хелперов увеличено при аутоиммунных заболеваниях, системной каасной волчанке, рассеянном склерозе, отторжении трансплантата [Bach, Bach, 1981].
Хелперная функция Тклеток зависит от их пролиферации и дифференцировки, поэтому легко подавляется ингибиторами белкового синтеза, в том числе цитостатиками.
Тэффекторы гиперчувствительности замедленного типа (ЗЗТ) — название субпопуляции Тклеток, в основном предназначенных для секреции лимфокинов. По происхождению Тэффекторы ГЗТ относятся к той же группе предшественников, что и Тхелперы, но способа их разделения пока не существует. Следует отметить, что гуморальные медиаторы синтезируются не только этими клетками, а практически всеми лимфатическими клетками и органами.
К лимфокинам, источником которых в настоящее время считаются Тэффекторы ГЗТ, относятся: 1) фактор стимуляции бласттрансфораации, усиливающий сенсибилизацию к антигену, действует на незрелые клетки тимуса; 2) фактор торможения бласттрансформации и синтеза ДНК, неспецифичен, по действию близок к лимфотоксину; 3) фактор переноса, усиливает сенсибилизацию ко всем видам антигенов, препятствует развитию толерантности [Khan, 19781; 4) факторы, усиливающие цитотоксичность, бактериостатичрскую активность, бактерицидность, а также агрегацию макрффагов; 5) фактор торможения миграции макрофагов, выделяется не только Тэффекторами, но и несколькими другими субпопуляциями лимфоцитов (в том числе и Влимфоцитами). Стимуляция выработки этого фактора происходит под контролем Iaсубрайона и через laрецепторы. Основные функции фактора заключаются в концентрации фагоцитирующих клеток в районе внедрения антигена и усилении их бактерицидности [Doroszczak et al., 1977]; б) фактор, тормозящий адгезию макрофагов, фактор пролиферцции макрофагов, фактор усиления миграции макрофагов; 7) фактор торможения миграции лейкоцитов; 8) хемотаксические факторы, осуществляющие хемотаксис макрофагов, нейтрофилов, базофилов, эозинофилов, фибробластов; 9) колониестимулирующие факторы, влияющие на рост гранулоцитарного и эритроцитарного ростоов in vitro; 10) фибробластактивирующий фактор, вызывающий разрастание соединительной ткани вокруг зоны иммунной реакции.
Л и м ф о т о к с и н фактор, образующийся под влиянием специфического антигена или митогена и выделяющийся без синтеза ДНК из активированной клетки. Лимфотоксин оказывает разрушающее действие на клетку черезррецепторы мембраны, нарушая осморегуляторные механизмы и активируя внутриклеточные протеолитические системы. По всей вероятности, действие лимфотоксина направлено против HLAАВСантигенов и MLCантигенов [Sawada et al., 1977]. Основной объект действия лимфотоксина — измененная под влиянием вируса клетка.
Иммунный интерферон синтезируется Тклетками в присутствии Тзависимых антигенов и митогенов. Его действие заключается в подавлении размножения вирусов, усилении ответа на Тмитогены, усилении фагоцитоза макрофагов, подавлении размножения и дифференцировки предшественников гранулоцитов, макрофагов, антителопродуценоов.
Кроме перечисленных выше, Тлимфоциты выделяют также остеокластактивирующий, плазминогенактивирующийффакторы, а также простагландины [Войтенок Н. Н., 1980; Медуницын Н. В. и др., 1980]
Совокупность гуморальных факторов, вырабатываемых как эффекторами ГЗТ, так и другими лимфоцитами, составляет вторую гуморальную иммунную систему организма. Основная задача лимфокинов состоит в обеспечении взаимодействия различных типов клеток и вовлечении их в иммунную реакцию. Лимфокины могут заменять функцию тех или иных субпопуляций лимфоцитов, обеспечивая при переносе реципиенту пассивный клеточный иммунитет, так же, как и представители первой гуморальной иммунной системы (антитела). К настоящему времени в практике уже широко применяется лейкоцитарный интерферон, который, кроме противовирусного действия, может давать некоторый цитостатический эффект. Последний связан с влиянием интерферона на синтез ДНК и проявляется только при употреблении больших (токсических) доз препарата.
Большинство Тэффекторов ГЗТ находится в селезенке, хотя в некотором количестве они присутствуют и в других периферических лимфатических органах. Молено предположить, что в циркуляции есть главным образом предшественники Тклеток иммунологической памяти ГЗТ, а зрелые продуценты гуморальных медиаторов локализуются в лимфатических органах.
Тсупрессоры являются регуляторами направления и объема иммунной реакции, главным образом ограничивая пролиферацию клонов лимфатических клеток, угнетая антителообразование, дифференцировку киллеров, реакцию лимфоцитов в смешанной культуре, аллергический процесс и развитие ГЗТ. Под влиянием супрессоров развивается состояние иммунологической толерантности (иммуноареактивности) к антигену [Брондз Б. Д., Рохлин О. В., 1978].
Тсупрессоры неоднородны и различаются по происхождению и основной мишени воздействия. Супрессорьг Тклеток, как предполагают, происходят из более ранних Tiлимфоцитов, отличаются большой радиочувствительностью, действуют на предшественники Тхелперов, причем осуществляют свою функцию без заметной пролиферации.
Супрессоры для Влимфоцитов (ТВ) являются потомками Тдлимфоцитов, отличаются радиорезистентностью. Супрессоры ТВ пролиферируют, образуя клон клеток, вырабатывающих супрсссорные факторы, с помощью которых подавляются Влимфоциты [Fleisher et al., 1981].
Количество Тсупрессоров увеличивается с возрастом, особенно у женщин, изменяя соотношение между хелперами и супрессорами [Gupts, Good, 1979]. Увеличивается количество Тсупрессоров, экспрессирующих laподобный антиген при инфекционном мононуклеозе и остром гепатите, а также при приживлении траснплантата. Большое значение Тсупрессоры имеют в связи с ростом опухоли. После инъекции супрессоров в эксперименте происходят подавление хелперов, киллеров, активированных макрофагов и усиление роста опухоли. При этом увеличивается селезенка, в которой накапливается Ту . Ранее известный факт лимфоцитопении в крови при прогрессировании опухолевого процесса, который рассматривался как результат подавления всей популяции иммунокомпетентных клеток, в настоящее время может трактоваться как признак выраженной иммуносупрессии, сопровождающийся пролиферацией Тсупрессоров в селезенке. Увеличено количество супрессоров и при ряде врожденных иммунодефицитных состояний.
Ткиллеры (цитотоксические Тлимфоциты) являются основными эффекторными клетками, оказывающими цитотоксическое действие на клеткимишени. Ткиллеры образуются в результате дифференцировки Т^лимфоцитов после стимуляции клеточными антигенами. Основными антигенами, вызывающими клеточный цитотоксический ответ, служат HLAABC чужеродных или измененных клеток своего организма. Благодаря такой способности Ткиллеры уничтожают клетки трансплантата и мутантные клетки организма, в том числе опухолевые. В процессе развития иммунного ответа цитотоксическая реакция Тклеток — одна из самых ранних и высокоспецифичных. Больше всего Ткиллеров в лимфатических узлах.
Механизм действия Ткиллеров полностью не расшифрован. Известно, что при их контакте с клеткамимишенями не синтезируется ДНК, не происходит видимых изменений в клетке даже после их контакта с несколькими клеткамимишенями. Однако кратковременного контакта чужеродной клетки с Ткиллерами достаточно, чтобы вызвать необратимее изменения, вероятно, в результате осмотических нарушений в клеткемишени [Ting, Law, 1977]. Цитотоксичность Ткиллеров может увеличиваться под влиянием различных гуморальных факторов и митогенов.
Тдифференцирующими (Td) названы лимфоциты, непосредственно влияющие на стволовые и колониеобразующие гемопоэтические клетки [Петров Р. В., 1978]. В отдельный класс клеток, имеющих свой фенотип, Td еще не выделены. Не исключено, что Td представляют собой отдельный клон, включающий Тхелперы, Тсупрессоры и другие типы лимфоцитов с определенной специфичностью к антигенам стволовых клеток. В любом случае особая роль в гемопоэзе заставляет выделить Td в оддельную субпопуляцию. Как показали исследования в аллогенной системе, Td существенно влияют на дифференцировку гранулоцитарного и моноцитарного рядов. Снижение хелперного влияния на колониеобразование сказывается на соотношении количества эритроцитарных и гранулоцитарных колоний в сторону увеличени эритроцитарных [Петров Р. В., Сеславина Л. С., 1967; Goodman et al., 1978]. Значение Td для дифференцировки и колониеобразования стволовой клетки в настоящее время доказано и для сингенной системы (ттволовые клетки того же организма, к которому относятся Td). При этмм Tdлимфоциты восстанавливали колониеобразующую функцию стволовой клетки, которая была подавлена различными путями [Поверенный А. М. и др., 1978].
Дефицит Tdхелперов и повышение уровня Tdсупрессоров имеют важное значение при старении организма, ряде врожденных иммунодефицитных состояний, развитии гипо и апластических синдромов. Врожденные иммунодефицитные состояния, связанные с нарушением Тклеточной системы иммунитета, нередко демонстрируют нарушения в системе гемопоэза. При синдроме Good, сочетающем врожденный иммуннодефицит с тимомой, отсутствует клеточный и гуморальный иммунитет, наблюдаются гипоплазия лимфатических узлов, уменьшение содержания лимфоцитов и плазмоцитов, а также гипоплазия лейкоцитарного и эритроцитарного ростков. Влияние Tdсупрессоров у больных с апластической анемией выявлено при исследовании колониеобразования в культуре.
Дифференцировка Тлимфоцитов. Пока не накоплено достаточно фактов, чтобы установить пути дифференцировки всех Тклеток. С помощью моноклоновых антител достоверно выявлено направление созревания ранних стадий Тлимфоцитов (тимоцитов, Т, и T^). Пути антигензависимой дифференцировки зрелых Тклеток, очевидно, неоднозначны. Например, Тхелперы. могут образовываться из Т, и Т^лимфоцитов. То же относится и к Тсупрессорам. Предположительный путь дифференцировки 2 субпопуляций Тклеток приводится на рис. 46 [Foon et al., 1982].
При иммунодефицитном синдроме, связанном с поражением на уровне стволовой клетки, сопровождающимся отсутствием Т и Влимооцитов в периферической крови, на лимфоидных циркулирующих клетках обнаружены ОКТ10 и ОТК9, свойственные незрелым тимоцитам. У других болнных с иммунодефицитом циркулируют клетки с ОКТ6, но отсутствуют ОКТ1, ОКТ8 и ОКТ4, что свидетельствует об ином уровне поражения. Селективный дефект ОКТ4 или ОТК8 обнаружен при многих иммунодефицитных состояниях. Нарушение соотношения ОКТ4 и ОКТ8 лимфоцитов может быть причиной различных иммунодефицитных синдромов, связанных с нарушением в системе Влимфоцитов, находящихся под регулирующим влиянием Тсистемы. Физиологическая норма соотношения ОКТ4 и ОКТ8 лимфоцитов 2:1 [Aiuti, Pandolfi, 1982].