какая дифференцировка в клеток происходит в костном мозге

Какая дифференцировка в клеток происходит в костном мозге

В-система лимфоцитов (лимфопоэз)

К центральным лимфоидным органам человека относят вилочковую железу (тимус), у птиц – «бурсу» (сумку Фабрициуса). У человека аналогом бурсы считают костный мозг, групповые лимфатические фолликулы кишечника (пейеровы бляшки).

В костном мозге поддерживается пул кроветворных стволовых клеток, являющихся источником образования всех клеток крови, в том числе и лимфоцитов.

Подавляющее большинство костномозговых лимфоцитов относится к бурсазависимым или В-лимфоцитам, обеспечивающим развитие иммунных или аллергических реакций гуморального типа.

В костном мозге под влиянием микроокружения стромальных костно-мозговых клеток осуществляется дифференцировка большей части В-лимфоцитов, относящихся к В2-субпопуляции клеток.

В1-субпопуляция лимфоцитов еще в эмбриональном периоде покидает костный мозг. Физиологическая регенерация В1-лимфоцитов в течение жизни человека поддерживается преимущественно в брюшной и плевральных полостях.

В1- и В2-субпопуляции лимфоцитов отличаются по своей функциональной значимости и экспонируемым на поверхности мембраны маркерам.

В процессе дифференцировки В2-лимфоцитов на их мембране экспонируются рецепторы иммуноглобулиновой природы, причем, незрелые В2-лимфоциты экспрессируют IgМ и небольшое количество молекул главного комплекса гистосовместимости класса II. По мере созревания В2-лимфоцитов на их поверхности экспрессируются молекулы иммуноглобулинов всех 5 классов. В то же время появляются рецепторы для различных компонентов комплемента и другие маркерные молекулы, в частности, СD19, СD21, СD23, СD35. Антигенчувствительными рецепторами В-лимфоцитов являются мембраносвязанный мономер IgМ, а возможно, и IgD.

Степень зрелости В-лимфоцитов определяется наличием на их мембране следующих рецепторов: антигенспецифических иммуноглобулиновой природы, к Fc-фрагменту Ig, к комплементу, к поликлональным В-активаторам, липополисахаридам и монопротеинам. В2-лимфоциты являются предшественниками клеток – плазмоцитов, обеспечивающих синтез иммуноглобулинов в ответ на антигенную стимуляцию. Необходимым условием их трансформации в клетки-продуценты антител является их взаимодействие с Т-лимфоцитами-хелперами.

В связи с этим очевидно, что В2-лимфоциты ответственны за развитие гуморального ответа на тимусзависимые антигены.

В настоящее время определена структура рецепторов В2 лимфоцитов, включающих помимо иммуноглобулина еще 4 полипептидные цепи, расположенные попарно с каждой стороны молекулы иммуноглобулина, обозначаемые как Ig-a и Ig-b. Назначение указанных пептидных компонентов заключается в проведении сигнала о связывании антигена иммуноглобулиновой частью рецептора в глубь клетки.

Как указывалось выше, дифференцировка и поддержание жизненного пула В1-лимфоцитов осуществляются за пределами костного мозга в основном в плевральной и брюшной полостях. В1-лимфоциты обеспечивают синтез антител только класса IgМ без взаимодействия с Т-хелперами. Особенностью иммуноглобулинов, продуцируемых В1-лимфоцитами, является их широкая перекрестная реактивность в ответ на воздействие бактериальных антигенов полисахаридной структуры.

Не доказана возможность реакции В1-лимфоцитов на антигены белковой природы. Характерно наличие на поверхности В1-лимфоцитов маркерной молекулы CD5, поэтому указанную субпопуляцию В-лимфоцитов нередко именуют CD5-лимфоциты.

В2-лимфоциты после созревания в костном мозге поступают в системный кровоток, а затем заселяют периферические лимфоидные органы (селезенку, лимфатические узлы, лимфоидную ткань кишечника, миндалин и других органов).

Как известно, в периферической крови в условиях нормы содержатся от 20 до 40 % лимфоцитов, причем, среди лимфоцитов периферической крови на долю В-лимфоцитов приходится лишь 20–30 %; 50–65 % составляют Т-лимфоциты и около 10 % лимфоцитов не имеют рецепторов, свойственных Т- и В-лимфоцитам; их называют «нуль-лимфоциты».

Незначительная часть лимфоцитов периферической крови имеет на своей поверхности маркеры Т- и В-лимфоцитов (D клетки).

В лимфатических узлах В-лимфоциты располагаются в тимуснезависимых зонах фолликулов, составляя лишь 35 % всех лимфоцитов. В-лимфоциты находятся в кортикальной зоне в покоящемся состоянии и образуют так называемые первичные фолликулы. На фоне антигенной стимуляции они формируют вторичные фолликулы.

Важным компонентом системы иммунопоэза является селезенка, в которой содержание В-лимфоцитов достигает 65 %, что обеспечивает быстрое накопление антителпродуцирующих плазматических клеток на фоне антигенной стимуляции.

При внутривенном введении антигена антитела образуются преимущественно в селезенке.

Лимфоидные образования червеобразного отростка, а также групповые лимфатические фолликулы – пейеровы бляшки – участвуют в синтезе антител класса IgA, тем самым обеспечивая иммунитет слизистых.

В миндалинах глоточного кольца имеются Т- и В-лимфоциты, обеспечивающие клеточный и гуморальный механизмы защиты, в частности, синтез антител класса IgA и IgG. В связи с этим тонзиллэктомия, проведенная в раннем возрасте, снижает противоинфекционную защиту глоточного кольца.

Т-система лимфоцитов

Тимус, как и костный мозг, является центральным, или первичным органом лимфоидной ткани. В составе тимуса имеются несколько долек, каждая из которых представлена эпителиальными клетками, дендритными клетками, макрофагами, лимфоцитами и другими клетками. Эпителиальные клетки тимуса синтезируют такие пептидные гормоны, как тимолин, тимозины, тимопоэтин. Крупные эпителиальные клетки коркового вещества выполняют роль «клеток-кормилиц» для лимфоцитов. Эпителиальные клетки коркового вещества имеют разветвленные отростки с большим количеством молекул главного комплекса гистосовместимости. В то же время на поверхности отростков эпителиальных клеток мозгового вещества тимуса представлены молекулы главного комплекса гистосовместимости классов II и I.

Продвигаясь из коркового вещества в мозговое, предшественники Т-лимфоцитов дифференцируются в Т-лимфоциты под влиянием тимических гормонов. В то же время секретируемые в кровь гормоны тимуса обеспечивают дозревание Т-лимфоцитов в периферических лимфатических органах – селезенке и лимфатических узлах.

Долгое время полагали, что дифференцировка всех Т-лимфоцитов происходит на территории тимуса. Однако в настоящее время обнаружены Т-лимфоциты с рецептором, большая часть которых дифференцируется экстратимически, преимущественно в стенке кишечника. В тимусе Т-лимфоциты составляют менее 0,5 % от общего числа тимоцитов.

Тимические Т-лимфоциты приобретают способность распознавать антигены в комплексе с собственными продуктами главного комплекса гистосовместимости.

Масса вилочковой железы достигает максимума к 10–12 годам, что соответствует периоду «иммунного созревания». Инволюция тимуса начинается обычно после 30 лет, но полной инволюции никогда не происходит. Касаясь особенностей дифференцировки Т-лимфоцитов в тимусе, следует отметить сохранение в клетках-предшественниках уникального репарирующего хромосомы фермента-теломеразы, что указывает на возможность многократной пролиферации Т-лимфоцита в течение жизни.

На мембране тимических Т-лимфоцитов экспрессируется специфический рецептор для распознавания антигена. В отличие от антигенраспознающего рецептора В-лимфоцитов иммуноглобулиновой природы специфический рецептор Т-лимфоцита является гетеродимером, состоящим из a- и b-цепей, обеспечивающих распознавание специфичности антигена, а также молекулы CD3. Последняя состоит из трех пептидных цепей и обеспечивает передачу сигнала о взаимодействии антигенраспознающих пептидных цепей a, b с антигеном в глубь клетки. Таким образом, полная структура рецептора Т-лимфоцитов представляется комплексом из пяти пептидов, включающих гетеродимер и молекулу CD3. Поверхностными антигенными маркерами Т-лимфоцитов являются CD3-рецепторы.

Помимо дифференцировки Т-лимфоцитов в тимусе осуществляются процессы элиминации и позитивной селекции указанных клеток. Элиминации подвергаются Т-лимфоциты, не связавшие или чрезвычайно сильно связавшие своим рецептором антигены системы МНС I и II класса, укомплектованные на клеточной мембране дендритных клеток тимуса. Такие тимоциты способны реагировать против собственных антигенов организма. Позитивная селекция проявляется в защите от апоптоза тех Т-лимфоцитов, которые связали своим антигенчувствительным рецептором антигены I и II класса МНС (HLA) со средней аффинностью.

В зависимости от особенностей антигенпредставляющей клетки, функционирующей в комплексе с тимоцитами, на их мембране экспрессируется либо маркер CD4, комплементарно реагирующий с молекулами МНС-II, либо CD8, связывающийся с собственными МНС-I. В последующем из CD4-лимфоцита в периферических тканях образуются Т-хелперы, а из CD8-тимоцитов образуются цитотоксические Т-лимфоциты.

Таким образом, для CD4- и СD8-Т-лимфоцитов характерно распознавание чужеродного антигена лишь в комплексе с аутологичным мембранным белком, кодируемым главным комплексом гистосовместимости. Подобные клетки, способные к одновременному распознаванию чужеродного антигена в комплексе с продуктами собственных МНС-генов, подвергаются положительной селекции в тимусе. Эти клетки мигрируют из тимуса в кровь, а также в ткани. После встречи Т-лимфоцитов в периферических тканях с антигеном начинается 2-й этап дифференцировки Т-лимфоцита-иммуногенез. Контакт лимфоцитов с антигеном может происходить в регионарных лимфатических узлах при проникновении антигена через покровные барьерные ткани, а также в селезенке при проникновении антигенов в кровоток. В случае энтерального поступления антигена его взаимодействие с лимфоцитами осуществляется в брыжеечных лимфатических узлах. Миграция лимфоцитов из крови в ткани происходит преимущественно через кубовидный эндотелий посткапиллярных венул при участии адгезивных молекул, экспрессируемых на их поверхности, в частности, L-селектинов.

Содержание Т-лимфоцитов в периферической крови достигает 50-65 % всех лимфоцитов крови, в грудном лимфатическом протоке – 85 % лимфоцитов.

Уровень Т-лимфоцитов в селезенке составляет 35 %, в лимфатических узлах – 65 %, где они занимают паракортикальные или тимус-зависимые зоны.

Главный комплекс гистосовместимости – группа генов, играющих важную роль не только в регуляции контроля иммунного ответа на аллотрансплантаты, но и в контроле клеточных взаимодействий.

В громадном большинстве случаев установлено отсутствие возможности иммунного ответа на антиген без участия системы главного комплекса гистосовместимости, поскольку иммунокомпетентной клеткой распознается не сама молекула антигена, а ее комплекс с молекулой белка – антигеном HLА (МНС). Кооперация клеток в иммунном ответе, участие CD4-Т-лимфоцитов и CD 8-Т-лимфоцитов также невозможны без антигенов системы HLA (МНС). Эффекторные механизмы иммунного ответа, обеспечиваемые Т-киллерами, осуществляются с помощью антигенов системы HLA I класса.

Установлено, что система HLA (МНС) локализуется на коротком плече справа от центромеры VI аутосомной пары хромосом, включает примерно 105-106 генов. Продукты этих генов поставляются на мембраны клеток и являются антигенами гистосовместимости.

Гены, кодирующие антигены системы HLA, делят на IV класса.

Гены I класса – А, В, С, а кодируемые ими продукты – HLA-А, HLA-B, HLA-C. Гены II класса включают D-область, в которой, в свою очередь, выделяют 4 сублокуса: HLA-D, HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP. В состав III класса входят гены компонентов комплемента С2, С4а, С4в, пропердиновый фактор Вf. Антигены III класса присутствуют в сыворотке, на мембранах клеток их нет. К IV классу условно отнесены гены, связь которых с системой HLA требует дальнейших доказательств. Антигены HLA-системы I–II классов имеют гликопротеидную структуру. Антигены I класса присутствуют практически на всех ядросодержащих клетках организма, за исключением ранних эмбриональных и злокачественных клеток; в наибольшем количестве представлены на мембранах лимфоцитов, эпителиальных клетках, эндотелии, дендритных антигенпредставляющих клетках. Антигены А, В, С локусов системы HLA занимают примерно около 1 % клеточной поверхности.

Антигены II класса есть только на В-лимфоцитах, Т-лимфоцитах, макрофагах, дендритных антигенпредставляющих клетках.

Антигены I–II классов системы HLA выступают в качестве рецепторов для чужеродных антигенов. Антигенам I класса отводится главная роль во взаимодействии между клеткой-мишенью и Т-киллером в реакциях гиперчувствительности замедленного типа, в развитии инфекционного иммунитета. Между тем, Т-хелперы как предшественники, так и зрелые, распознают антигены II класса системы HLA в комплексе с негидролизованной частью антигена, в результате чего синтезируется интерлейкин-2. В свою очередь, интерлейкин-2 стимулирует созревание эффекторных клеток – Т-киллеров.

В связи с этим очевидна важная роль активности генов I и II классов в механизмах развития иммунных и аллергических реакций.

Следует отметить, что в системе HLA в структуре DR, т.е. генах II класса, предполагается наличие генов иммунного ответа (immune response).

HLA-DR-антигены экспонируются на В-лимфоцитах, макрофагах, эндотелии сосудов, сперматозоидах. На Т-клетках HLA-DR антигены в обычном состоянии не обнаруживаются, экспонируются лишь на фоне антигенной стимуляции.

Таким образом, HLA (МНС)- система представляет собой полиморфную систему генов и кодируемых ими продуктов- антигенов, экспонированных на мембранах различных клеток, участвующих в развитии иммунологических реакций.

Субпопуляционная характеристика T-лимфоцитов

Как указывалось выше, все Т-лимфоциты имеют на своей поверхности молекулу CD3, представленную 3 полипептидными цепями. Эти цепи армируют по бокам рецептор Т-лимфоцитов для антигена. У Т-лимфоцитов млекопитающих есть два молекулярных типа рецепторов для связывания антигена. Каждая из 4 пептидных цепей антигенсвязывающего рецептора Т-лимфоцитов кодируется отдельным геном. На каждом лимфоците есть только одна из двух пар полипептидных цепей.

В то же время, на мембранах Т- и В- лимфоцитов располагаются поверхностные антигенные маркеры, обозначаемые символом CD (Claster definion). В настоящее время идентифицировано всего свыше 130 маркерных молекул клеточных мембран лимфоцитов.

Наиболее важными в функциональном плане являются CD4-и CD8-субпопуляции Т-лимфоцитов.

Субпопуляция CD4 Т-лимфоцитов

Характерная особенность субпопуляции CD4 Т-лимфоцита состоит в том, что антигенраспознающий рецептор представлен a- и b-полипептидными цепями. Последний способен распознавать только пептидные антигены в комплексе с молекулами МНС-II, экспрессируемыми на антигенпредставляющих дендритных клетках, В-лимфоцитах, макрофагах, эндотелии сосудов. Свободный антиген не распознается CD4-лимфоцитами.

Разделение ТCD4-лимфоцитов на отдельные субпопуляции обусловлено их способностью к синтезу тех или иных лимфокинов с различной степенью интенсивности.

Ниже представлена функциональная характеристика отдельных субпопуляций CD4-лимфоцитов, используемая в нашей стране на протяжении ряда лет.

Th0 отличаются незначительной интенсивностью экспрессии генов, кодирующих цитокины всех других трех субпопуляций (Th1, Th2, Th3).

Th1 продуцируют лимфотоксин, интерлейкин-2, g-интерферон, туморнекротизирующий фактор (ФНО).

Th2 на фоне антигенной стимуляции продуцируют интерлейкин-4, интерлейкин-5, интерлейкин –9, интерлейкин-10, интерлейкин-13.

Th3 выделяют интерлейкин-4, интерлейкин-10, трансформирующий фактор роста В.

Однако, в последние годы в отечественной и зарубежной литературе предложено, наряду с представленными выше субпопуляциями Th1 и Th2, выделить субпопуляцию Th17, ответственную за развитие аутоиммунных воспалительных реакций за счет продукции провоспалительных и гемопоэтических цитокинов (TNFα, IL–6, IL–1β, IL–10, GCSF и др.

Следует отметить, что на поверхности всех лимфоцитов помимо антигенчувствительных рецепторов, CD-рецепторов различных категорий к малоизученным лигандам, имеются рецепторы к интерлейкинам, С3- и С4-компонентам комплемента, к Fc-фрагментам иммуноглобулинов и другим антигенам. Установлено, что продуцируемые Th цитокины обеспечивают межклеточное взаимодействие не только между отдельными субпопуляциями лимфоцитов, но и клетками мононуклеарной фагоцитирующей системы, костномозговыми клетками и другими клеточными элементами.

В настоящее время идентифицировано около 300 цитокинов, а история их изучения началась в 40-е годы 20 в. с описания биологических эффектов кахектина. Термин цитокины предложен N. Cohen в 1974 г.

Цитокины – белково-пептидные факторы с ММ от 5 до 50 кДа, участвующие в формировании и регуляции защитных реакций в ответ на действие экзогенных или эндогенных патогенов инфекционной или неинфекционной природы.

Цитокины включают следующие группы пептидов: интерлейкины, интерфероны, ростовые факторы, факторы некроза опухоли, колониестимулирующие факторы, хемокины.

К особенностям биологического действия действия цитокинов относят аутокринную стимуляцию, паракринную регуляцию межклеточного взаимодействия, а также системное действие. Цитокины обеспечивают одномоментное вовлечение иммунной, эндокринной и нервной систем в формирование реакций адаптации в ответ на действие стрессорного раздражителя.

Цитокины не являются антигенспецифическими факторами, но мониторинг показателей их содержания в крови позволяет сделать заключение об интенсивности антигенной стимуляции моноцитарно–макрофагальной и лимфоидной систем, степени активности патологических процессов или заболеваний.

На фоне антигенной стимуляции прежде всего возникает секреция цитокинов 1-го поколения с выраженной провоспалительной активностью (IL–1, IL–6, TNFα), которые индуцируют биосинтез центрального регуляторного цитокина IL–2, а затем противовоспалительных цитокинов IL–4, IL–10, TGFB и др.

Такое разделение цитокинов на про– и противоспалительные соединения далеко не всегда оправдано: так, IL–4 обеспечивает развитие IgЕ–зависимых атопических воспалительных реакций, а IL–10 подавляет продукцию ряда провоспалительных цитокинов, обеспечивающих формирование защитных реакций в зоне воспаления.

Достаточно четко определено участие Th в продукции цитокинов. Так Th1 продуцируют IFNγ, IL–2, TNFα, а Th2 – IL4, IL–5, Il–9,IL–10, IL–13.

Th17 – участники аутоиммунных реакций, синтезируют IL–17, а также GCSF, TNF, IL–6, IL–10, IL–12 и др.

Таким образом, в связи с гетерогенностью структуры лимфоидной ткани и многогранностью функций лимфоцитов становится очевидной значимость этих клеточных элементов в обеспечении не только специфических иммунологических механизмов защиты, развитии аллергических реакций гуморального и клеточного типов, но и в формировании синдрома системного воспалительного ответа за счет продукции цитокинов. Последние обладают способностью регулировать не только межклеточные взаимодействия в лимфоидной и моноцитарно-макрофагальной системах и, соответственно, интенсивность развития адаптивных реакций, но и дистантным действием на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему, обеспечивая реализацию стресс-реакций, а также интенсивность продукции острофазных белков, изменение функциональной активности жизненно важных органов и систем.

Источник

Т и В лимфоциты ( по материалам статьи R Luz Elena Cano and H. Damaris E. Lopera.)

Лимфоциты Т и В (клетки Т и В) участвуют в приобретенном или антиген-специфическом иммунном ответе, учитывая, что они являются единственными клетками в организме, способными распознавать и реагировать специфически на каждый антигенный эпитоп. Клетки В обладают способностью превращаться в плазматические клетки и отвечают за выработку антител (Abs). Таким образом, гуморальный иммунитет зависит от B-клеток, а клеточный иммунитет зависит от T-клеток. В настоящей заметке процессы онтогенеза суммированы для каждого типа лимфоцитов вместе с их основными характеристиками, различными субпопуляциями, описанными до настоящего времени, механизмами сигнализации, используемыми для их активации, и их основными функциями на основе иммунологического профиля, который они представляют.

Онтогенез

Процесс развития и созревания Т-клеток у млекопитающих начинается с гемопоэтических стволовых клеток (HSC) в печени плода, а затем в костном мозге, где HSC дифференцируются в мультипотентные предшественники. Подмножество мультипотентных предшественников инициирует транскрипцию генов 1 и 2, активирующих рекомбинацию (RAG 1 и RAG2), и становится мультипотентными предшественниками с лимфоидным праймером, а затем общими лимфоидными предшественниками (CLP). Лишь небольшое подмножество плюрипотентных клеток мигрирует в тимус и дифференцируется в ранние предшественники тимуса (ETP). Тимус не содержит самообновляющихся предшественников; и, следовательно, длительный тимопоэз зависит от набора предшественников, оседающих тимусом, на протяжении всей жизни человека. Эти предшественники должны войти в тимус, чтобы постепенно перепрограммироваться в полностью зрелые и функциональные Т-клетки. Различные этапы развития Т-клеток, координируются с миграцией развивающихся тимоцитов к специфическим нишам в тимусе, которые обеспечивают необходимые специфичные для стадии факторы, необходимые для дальнейшей дифференцировки.

CD4+ Т клетки

Если Т-клетка экспрессирует CD4, она превращается в Т-хелперную клетку (Th), которая выполняет двойную функцию: продуцирует цитокины и стимулирует В-клетки для генерации Abs. До недавнего времени были идентифицированы только четыре различных фенотипа: Th1, Th2, Th17 и T-регуляторные клетки (Treg), каждая из которых секретирует свой профиль цитокинов. Однако в последние несколько лет были обнаружены новые подмножества T-хелперов, такие как Th9, Th22 и фолликулярные хелперы (Tfh).

Среди всех подмножеств T-хелперных клеток Tfh экспрессирует TCR с наибольшим сродством к Ag и наибольшему количеству костимулирующих молекул, таких как ICOS и CD40L. Кроме того, они экспрессируют фактор транскрипции BCL-6 и цитокины, такие как IL-21, IL-4 и IL-10, которые индуцируют дифференцировку B-клеток и продукцию Ab.

Клиническая значимость этих клеток показана у пациентов с мутациями гена FOXP3, у которых развивается иммунодефицит, связанный с хромосомой X, которая проявляется плюриландландриальными и кишечными проявлениями, известными как IPEX. Эта аутоиммунная полиорганная болезнь требует трансплантации костного мозга в раннем детстве/

Цитотоксические T-клетки также высвобождают IFN-γ и TNF-α, которые важны для защиты от вирусных инфекций и для контроля пролиферации опухолевых клеток

Первые стадии развития B-клеток происходят в сложных микроокружениях, созданных стромальными клетками костного мозга, известными как «ниши», из которых происходят стимулы и факторы, необходимые для запуска ряда клеточных сигналов. Они, в свою очередь, активируют факторы транскрипции, которые индуцируют или репрессируют экспрессию различных генов-мишеней, которые модулируют выживание, пролиферацию и дифференцировку клеток. IL-7 имеет решающее значение для развития B-клеток и вырабатывается клетками стромы.

Во время дифференцировки В-клеток изначально происходит процесс рекомбинации генов, который кодирует сегменты V ( переменная ), D ( разнообразие ) и J ( соединение ) тяжелой цепи (цепь H) вместе с генами для сегменты V и J легкой цепи (цепь L) мембраносвязанного иммуноглобулина (mIg). Этот процесс рекомбинации инициируется комплексом белков RAG1-RAG2, которые генерируют разрыв двойной цепи ДНК между сегментами генов и специфическими сайтами узнавания, которые также известны как « сигнальные последовательности рекомбинации ». Этот процесс приводит к генерации B-клеток, которые экспрессируют широкий репертуар mIg. Это формирует B-клеточный рецептор (BCR), который способен распознавать более 5 × 1013 разных Аг.

Сигнальные механизмы

Передача сигналов, создаваемая сигналосомой, активирует множество сигнальных каскадов, которые участвуют в других киназах, GTPases и факторах транскрипции, таких как NF-kB, Bcl6, NF-AT, FoxO, Jun и ATF-2 и т. д.

Активация всех этих механизмов приводит к изменениям клеточного метаболизма, экспрессии генов и организации цитоскелета клетки. Результат ответа определяется различными факторами или условиями, такими как: состояние созревания B-клеток, природа Ag, величина и длительность передачи сигналов через BCR и сигналы других рецепторов, таких как CD40, рецептор IL-21 и BAFF-R. Таким образом, многие другие трансмембранные белки, такие как CD45, CD19, CD22, PIR-B и Fc γRIIB1 (CD32), модулируют специфические элементы сигнальной BCR. Во время естественныхпроцессы, B-клетки также активируются APC, которые захватывают и представляют антигенные фракции на своих клеточных поверхностях. Этот тип активации B-клеток такими Ags, ассоциированными с клеточной мембраной, также требует реорганизации цитоскелета B-клеток. Таким образом, следует ожидать, что сложность передачи сигналов, опосредованной BCR, позволяет осуществлять разнообразные биологические эффекты, включая выживание, толерантность или апоптоз клеток, а также пролиферацию и дифференцировку в продуцирующих Ab клетках или B-клетках памяти.

Ко-рецепторы BCR

Костимулирующие молекулы

Другим важным аспектом в активации B-клеток является присутствие молекул, которые положительно или отрицательно регулируют процесс. Вместе они известны как костимулирующие молекулы, и некоторые из них описаны следующим образом.

Молекулы адгезии

Зрелые B-клетки можно разделить на несколько подмножеств в зависимости от их местоположения, фенотипа клеточной поверхности, Ag-специфичности и путей активации.

Фолликулярные B-клетки (FoB) или B-2. Они генерируются непосредственно в костном мозге и достигают фолликулы вторичных лимфоидных органов и кровообращения. Они считаются покоящимися (наивными) клетками и составляют наибольшую субпопуляцию В-клеток. На их дифференциацию влияют самые разные факторы, включая хемокины, передачу сигналов BCR и некоторые Ags. Они участвуют в T-зависимых (TD) иммунных реакциях, поскольку они могут использовать BCR для поглощения Ag, обработки его и представления его специфичным для Ag T-клеткам).

B1 B Клетки. Это первые B-клетки, которые сформировались в печени плода. Они подразделяются на B1a и B1b с первым, экспрессирующим гликопротеин мембраны CD5, который отсутствует во втором. Оба экспрессирующих маркера CD9 и CD45RA участвуют в иммунных реакциях типа TI, обнаруживаются в брюшной и плевральной полостях и являются основным источником циркулирующего Abs. Как и в случае с MZB, B-1 быстро реагирует на специфические для Ag стимулы и трансформируется в плазматические клетки. Наблюдалось увеличение их числа в экспериментальных исследованиях и у людей с аутоиммунными заболеваниями.

Плазматические или Ab-секреторные клетки. Они отличаются от активированной B-клетки, которая в присутствии IL-2 и IL-10 перестает экспрессировать поверхностные молекулы, такие как молекулы CD19, CD20, CD22, HLA класса II и их BCR. Эти клетки также теряют способность делиться. В то же время они претерпевают ряд клеточных модификаций, например, увеличение их цитоплазмы из-за усиленного роста эндоплазматического ретикулума, который необходим для того, чтобы содержать большое количество рибосом для надежной продукции Abs. Они также перестают экспрессировать CXCR5 и CXCR7 и увеличивают CXCR4, что приводит к потере контакта с DC и заставляет клетки T FH мигрировать из GC в медуллярные шнуры ганглиев.

В целом, мы можем сказать, что эти врожденные иммунные клетки могут стимулировать и помогать ответу Abs на процессы как TD, так и TI. Для первых, эти клетки используют вспомогательные сигналы для B-клеток в GC и в центральных лимфоидных участках, таких как костный мозг. Вдобавок к этому ответы типа TTI имеют место на поверхности слизистых оболочек и в краевой зоне селезенки, вызывая быстрый ответ от естественного Abs.

Традиционно, гуморальный иммунный ответ, опосредованный Abs, классифицируется на основании того, получают ли B-клетки помощь от T-клеток, т. е. являются ли они ответами TD или TI тимуса.

Терапия

Учитывая ускоренные темпы новых открытий в биологии В-клеток, лучшее понимание клеточных и молекулярных механизмов, вовлеченных в развитие, дифференцировку и функционирование этих клеток, выявит потенциальные терапевтические мишени и позволит разработать методы лечения анти-В-клеток, которые может разрешить клеточные изменения, ответственные за различные патологии.

Уже известно, что B-клетки играют фундаментальную роль в патогенезе RA путем продуцирования аутоантител и секреции хемокинов / цитокинов, и что они могут служить в качестве Ag-презентирующих клеток. Таким образом, некоторые рецепторы, костимулирующие молекулы, части сигнального каскада и провоспалительные медиаторы B-клеток считаются перспективными молекулами-мишенями для лечения RA, SLE, множественной миеломы и других заболеваний

Литература

Anderson G, Takahama Y. Thymic epithelial cells: working class heroes for T cell development and repertoire selection. Trends Immunol. 2012;33:256–63.

Bhandoola A, Sambandam A. From stem cell to T cell: one route or many? Nat Rev Immunol. 2006;6:117–26

Bousso P. T Cell activation by dendritic cells in the lymph node: lessons from the movies. Nat Rev Immunol. 2008;8:675–84.

Cyster JG. Homing of antibody secreting cells. Immunol Rev. 2003;194:48–60

Lloyd CM, Hessel EM. Functions of T cells in asthma: more than just T(H)2 cells. Nat Rev Immunol. 2010;10:838–48

Kato A, Hulse KE, Tan BK, Schleimer RP. B-lymphocyte lineage cells and the respiratory system. J Allergy Clin Immunol. 2013;131:933–57

. King C. New insights into the differentiation and function of T follicular helper cells. Nat Rev Immunol. 2009;9:757–66.

Kurosaki T. B-lymphocyte biology. Immunol Rev. 2010;237:5–9.

Mauri C, Bosma A. Immune regulatory function of B cells. Annu Rev Immunol. 2012;30:221–41

Pieper K, Grimbacher B, Eibel H. B Cell biology and development. J Allergy Clin Immunol. 2013;131:959–71.

Townsend MJ, Monroe JG, Chan AC. B Cell targeted therapies in human autoimmune diseases: an updated perspective. Im-munol Rev. 2010;237:264–83.

Turner SJ, Doherty PC, McCluskey J, Rossjohn J. Structural determinants of T Cell receptor bias in immunity. Nat Rev Immu-nol. 2006;6:883–94.

von Boehmer H, Melchers F. Checkpoints in lymphocyte development and autoimmune disease. Nat Immunol. 2010;11:14–20.

Cox MA, Kahan SM, Zajac AJ. Anti-viral CD8 T cells and the cytokines that they love. Virology. 2013;435:157–69

Girard JP, Moussion C, Forster R. HEVs, lymphatics and homeostatic immune cell trafficking in lymph nodes. Nat Rev Immunol. 2012;12:762–73.

Vinuesa CG, Chang PP. Innate B cell helpers reveal novel types of antibody responses. Nat Immunol. 2013;14:119–26

Источник