Коротко об основных «блоках» иммунной системы
Про антитела сейчас знают все (по крайней мере, слышали). Но иммунные ответы не исчерпываются антителами. Не менее, а скорее всего более, важны Т-клеточные ответы. Выявить их и охарактеризовать технически очень трудно и затратно. Для этого необходимо работать с живыми клетками, что всегда намного сложнее, чем с растворимыми молекулами, каковыми являются антитела. Кроме этого механизмы Т-клеточного иммунного ответа значительно более «запутанные». Но понять, что творится в «епархии» Т-клеток необходимо. Сейчас, появились данные, пока предварительные, что T-клеточные ответы значительно важнее антительных для выздоровления от COVID. Об этой статье я напишу отдельный пост. Но для того, чтобы понимать работы по Т-клеточному иммунитету, даже на популярном уровне, нужно иметь элементарные знания об иммунной системе. Поэтому вначале краткий «ликбез» на эту тему, которой составлен из фрагментов, рассыпанных по моим различным постам. А завтра или послезавтра выложу уже «конкретный пост» о роли различных звеньев иммунитета и их координации в выздоровлении от COVID, по данным статьи о которой я упомянул.
Иммунитет к любому инфекционному заболеванию есть следствие глубоко эшелонированной обороны, состоящей из множества элементов. В норме они действуют скоординировано, работая на единую цель – отбить «атаку агрессора». Если не вдаваться в детали, то в «иммунной обороне» есть несколько блоков. Первый блок это врождённый иммунитет (innate immunity). Особенности этого типа иммунитета – распознавание агрессоров «по-крупному», не вдаваясь в детали, быстрое реагирование и отсутствие «памяти». Последнее означает, что врождённый иммунитет, встретившись с агрессором, не «запоминает» его и если происходит повторная встреча, реагирует точно таким же образом, как и при первой встрече. Правда, появились данные о существовании аналога памяти и у врождённого иммунитета. Есть уже и термин для обозначения врождённого иммунитета с памятью - «тренированный иммунитет» (trained immunity). Эта область быстро развивается. Но возможности избирательно влиять, в нужном направлении, на врождённый иммунитет пока остаются очень ограниченными.
Второй блок это адаптивный иммунитет (adaptive immunity). Эта линия обороны реагирует на агрессора медленнее, но зато она значительно лучше различает индивидуальность агрессоров и обладает «злопамятностью». Если агрессор попытается внедриться повторно, то «сдачи» он получит гораздо сильнее, чем при первом вторжении. Это и есть иммунологическая память. Ключевыми элементами индивидуального образа агрессора, по которым он распознаётся, являются антигены. Если быть точным, то распознаются не антигены целиком, а микроструктуры, находящиеся. как правило, на их поверхности, которые называют эпитопами. Именно по набору эпитопов адаптивная иммунная система отличает «своих» от «чужих». Когда агрессорами являются вирусы, то антигены это белки вирусов.
В адаптивной иммунной системе есть две составные части. Первая, традиционно называется гуморальной («жидкостной»), вторая – клеточной. Первое название архаично и неточно, в свете современных знаний. Дело в том, что основными «игроками» и в гуморальном и в клеточном звене адаптивного иммунитета являются иммунные клетки (только разные типы клеток). А «жидкостные факторы» играют важную роль не только в гуморальном, но и в клеточном звеньях. Более точное название для гуморального иммунитета - «антительный или В-клеточный», так как ключевым «бойцом» здесь являются антитела, продукты В-клеток. А клеточный адаптивный иммунитет точнее называть «Т-клеточным», так как эффекторами этого звена являются Т-лимфоциты. В- и Т- клеточные звенья иммунитета работают не изолированно. Они взаимосвязаны. В-клеточному иммунитету для эффективной выработки антител необходима «помощь» Т-клеточного иммунитета. Есть и «взаимопомощь» в обратном направления, хотя и менее существенная.
Антительный иммунитет, значительно проще исследовать. Поэтому о нём известно намного больше, чем о Т-клеточном иммунитете. Большинство существующих вакцин работают, в основном или исключительно, стимулируя В-клеточный иммунитет. Единственный тип вакцин, который полноценно включает в иммунную защиту все типы иммунитета, это вакцины, состоящие из живых, но ослабленных (аттенуированных) возбудителей. Эти вакцины наиболее полно «имитируют» естественный инфекционный процесс. Но такие вакцины менее безопасны, чем неживые вакцины.
Т-лимфоциты подразделяются на субпопуляции (это любимое словечко иммунологов). Маркёрами субпопуляций являются характерные для них клеточные белки, которые определяются с помощью соответствующих моноклональных антител. Кроме этого с помощью антигенных маркёров можно определить и состояние Т-клеток (покой или активация) и их «запрограммированность» на определённые антигены. Имена различных субпопуляций лимфоцитов, для неспециалистов труднопроизносимы и ещё более трудно запоминаемы. Скажем, CD69+C137+ и т.д., эта цепочка может продолжаться. В этих именах часто встречается CD... Например: CD3, CD4, CD8, CD19 и множество других; ряд чисел не непрерывный, так сложилось исторически. Все эти CD (сокращение от cluster of differentiation) являются белками, характерными для тех или иных типов клеток. Если CD маркер присутствует ставится +, если отсутствует -. Например, все Т-клетки CD3+ , т.е. CD3 это маркёр всех Т-клеток. Есть две основных субпопуляции Т-клеток: Т-хелперы (CD4+) и цитотоксические Т-клетки (CD8+). Последние ещё часто называют CTL (сytotoxic T-lymphocytes). Кроме этих основных есть множество субпопуляций Т-клеток.
В отличие от В-клеток, Т-клетки «не видят» эпитопы, которые они «запрограммированы» атаковать, пока те являются частью цельного белка-антигена. Для того чтобы Т-клетки «увидели» (распознали) такие эпитопы (их называют Т-эпитопами), белок должен быть нарезан на небольшие пептиды. Эта «шинковка» антигенов осуществляется особыми клетками, которые называются «антиген-презентирующими» (APC). Но этого мало. Т-клетки «узнают» Т-эпитопы только когда они «усаживаются в седло» на особых молекулах поверхности клеток, которые называются MHC (major histocompatibility complex - главный комплекс гистосовместимости). Есть два типа MHC: I и II. Несмотря на сходство названий между ними есть принципиальное отличие в контексте распознавания Т-эпитопов: MHC I «подсовывает» Т-эпитопы клеткам СD8+, а MHC II клеткам СD4+. Распознав Т-эпитоп, клетки CD4+ начинают продуцировать многочисленные интерлейкины (IL-...). Их эффекты множественны и запутаны, но в конечном итоге можно сказать что они «координируют» иммунный ответ, как В-клеток, так и других Т-клеток. Т-клетки СD8+ (СTL) распознав «цель» (Т-эпитоп, на который они запрограммированы) и получив активирующие сигналы от клеток CD4+, бросаются в атаку. В результьтате они убивают те клетки, в которых «замечен» этот эпитоп, а это вирус-положительные клетки. У этих сложных взаимодействий есть много других важных деталей. Всё это создаёт огромные трудности для адекватного «зондирования» системы Т-клеточного иммунитета.
На этом сегодня остановлюсь.
(с) Проф_АФВ