Учебно-методический комплекс Новосибирск, 2013



страница3/5
Дата16.02.2017
Размер1.02 Mb.
Просмотров868
Скачиваний0
ТипУчебно-методический комплекс
1   2   3   4   5

Моноклональные АТ

Методы получения гомогенных АТ, характеризующихся идентичностью структуры – одинаковыми паратопами, изотипами легких цепей и изотипами (классами) тяжелых цепей. Открытие Георгом Келером и Цезарем Мильштейном метода получения соматических гибридов между антителообразующей и опухолевой клетками – гибридом. Описание гибридомной технологии. Использование штаммов опухолевых миеломных клеток,
придающих гибридоме свойство иммортальности. Отбор на селективной среде ГАТ (гипоксантин, аминоптерин и тимидин) гибридов между плазматической (антителообразующей) клеткой и миеломной клеткой. Отбор клонов, синтезирующих целевые АТ. Далее выбранные клоны нарабатывают целевые моноклональные АТ либо при трансплантации гибридомы сингенным животным в брюшную полость и последующем выделении АТ из асцитической жидкости, либо при поддержании гибридомы в культуре ткани in vitro и последующем выделении АТ из культуральной среды.

Трудности и препятствия в получении человеческих гибридом - отсутствие доноров лимфоцитов, иммунизированных специфическим антигеном, отсутствие стабильных штаммов человеческих миеломных или плазмоцитомных клеток. Фаговый дисплей как метод получения моноклональных антител человека. Использование нитчатых фагов, экспрессирующих гены легких и тяжелых цепей иммуноглобулинов человека. Получение методом фагового дисплея одноцепочечных иммуноглобулинов. Применение моноклональных АТ в научно-исследовательской работе и в медицине.Использование моноклональных АТ для диагностики опухолевых, инфекционных и аутоиммунных заболеваний. Химерные, инженерные АТ, одноцепочечные АТ, аберрантная эктопическая экспрессия генов мини-АТ (intrabody), специфически связывающихся с мишенями внутри клетки и модулирующих многие процессы в клетке и в целом организме. Доменные АТ из вариабельных доменов тяжелых цепей (прототипом являются АТ верблюдов).



Абзимы

Абзимы – это АТ, обладающие ферментативной активностью.Сходство и различия АТ и ферментов. Технология получения абзимов invitro. Получение АТ, при иммунизации животных стабильным аналогом переходного состояния, образующегося в ходе классического катализа. Получение сначала АТ к активному центру фермента, а затем проведение иммунизации животных этими АТ с целью получения антиидиотипических АТ, антигенсвязывающий центр которых имитирует активный центр фермента. Возможность формирования АТ с каталитической активностью invivo при естественном функционировании системы адаптивного иммунитетаи их значение в регуляции иммунного ответа. Роль в этом процессе формирования идиотип-антиидиотипической сети. Возникновение абзимов при аутоиммунной патологии и для развития патологических процессов. Использование абзимов для диагностики аутоиммунных заболеваний и определения прогноза течения и лечения заболевания.


4. Антигенраспознающие рецепторы клеток адаптивной иммунной системы В- и Т-лимфоцитов (ВКР и ТКР, соответственно)

Этот раздел посвящен структуре гликопротеинов , являющихся антигенраспознающими рецепторами В - и Т-лимфоцитов, особенностям их беспрецедентного разнообразия, структуре и матричным процессам в генных комплексах, обеспечивающих это разнообразие.



Структура комплекса ВКР и организация генных кластеров, его кодирующих

Изотипы и структура мембранных иммуноглобулинов в роли ВКР. Роль молекул Igαи Igβ в проведении сигнала с антигенраспознающего рецептора В-лимфоцита в клетку. Молекулы-корецепторы, участвующие в восприятии и проведении сигнала в клетку. Образование петчей и кэпа после взаимодействия ВКР с антигеном. Представление о рафтах и иммунном синапсе. Изменение паттерна экспрессии генов, включающих дифференцировку, пролиферацию, соматическую гипермутабильность, класс-переключение и возникновение клеток иммунологической памяти.



Гены ВКР

Три кластера генов ВКР – для λ-легких цепей, для κ-легких цепей и для тяжелых цепей, их хромосомная локализация у мышей и человека. Мультигенная организация генов иммуноглобулинов. Исследования С. Тонегава, показавшего, что конфигурация генов в кластерах иммуноглобулинов отличается в В-лимфоцитах и в других клетках организма. В В-лимфоцитах генные сегменты (экзоны) сближены, а других клетках находятся в неперестроенной конфигурации, сильно разобщены. При тканеспецифической дифференцировке В-лимфоцитов происходит перестройка генного материала, в результате которой в разных клетках оказывается разный генетический материал. За это открытие в 1980 г. С. Тонегава был награжден Нобелевской премией. Проще всех устроены гены легкой -цепи иммуноглобулинов. Для кодирования V-домена -цепи используется один ген из кластера V-генов в сочетании с одним J-сегментом. В зрелом В-лимфоците эти сегменты сближены, но все же разделены интронными последовательностями. У человека всего два V-гена -легкой цепи, четыре J-сегмента и четыре С-сегмента. При этом V1 может объединяться во время созревания В-лимфоцитов с J1 и C1 или J3 и С3, а V2 соответственно с J2 и С2, и J4 и С4. V ген кодирует первые от N конца 97 аминокислотных остатков, остальные 13, соответствующие гипервариабельным участкам V домена, кодирует J-ген.

Гены для k-легкой цепи содержат 300600 V-сегментов, пять J-сегментов и один С-ген.

В кодировании Н-цепей ИГ, а именно в формировании зрелого V-гена для кодирования V-домена принимают участие V-, D-, J-сегменты.; V-ген кодирует 101 аминокислотный остаток H-цепи, D – c 102 по 106, а J – 107–123 аминокислотные остатки. Перед каждым V-геном в кластере тяжелых (и легких тоже) цепей имеется лидерная последовательность (L). Она кодирует короткий лидерный пептид, который направляет тяжелую или легкую цепь иммуноглобулина через эндоплазматический ретикулум. Он отщепляется сразу после сборки молекулы иммуноглобулина.

Механизм рекомбинации генов в В-лимфоците начинается с кластера тяжелых цепей, затем включается  кластер и последним -кластер. В кластере тяжелых цепей происходит сначала объединение D- и J-сегментов, а затем V-, D- и J-сегментов, которые образуют зрелый V-ген, содержащий по одному из указанных сегментов (это относится и к генам легких цепей) и кодирующий V-домен тяжелой цепи ИГ. Затем после образования зрелого V-гена к нему присоединяется один из генов, кодирующих С-домен ИГ.

Кластер генов, кодирующих С-домены тяжелых цепей ИГ, организован более сложно, чем соответствующие кластеры генов легких цепей. Специфика организации Сн-генов состоит в том, что в процессе дифференцировки антителообразующей клетки возможно последовательное переключение с С-гена, на С- и С-гены, а также переключение с мембранных форм ИГ на секреторные. Как k- и -гены легких цепей, Сн-гены построены из экзонов и интронов. При этом число экзонов соответствует числу Сн-доменов. Каждый Сн-ген содержит 34 экзона и 23 интрона. В эмбриональных клетках Сн-гены не сцеплены и располагаются на расстоянии нескольких тысяч пар оснований от Vн-генов.

В эмбриональной конфигурации гены иммуноглобулинов неактивны. Экспрессия их происходит только после перестройки, которая является тканеспецифической, т.е. происходит только при созревании В-лимфоцитов.

В постэмбриональном периоде в результате реаранжировки генные сегменты соединяются в геноме зрелого В-лимфоцита. И все же Сн-гены отделены от кластера V-, D- и J-генов интроном в несколько тысяч пар нуклеотидов. После транскрипции ДНК и образования первичного транскрипта РНК происходит сплайсинг  вырезание интронов и последовательности, кодирующие V-домены (V- и J- для легких цепей и V-, D- и J для тежелых), соединяются с генами С-доменов. Так образуется матричная РНК, на которой в результате трансляции синтезируется цепь ИГ. Для синтеза растворимого IgM и мембранного IgM используется механизм альтернативного сплайсинга. Этот же механизм работает и при синтезе мембранного IgM и IgD.



Процесс рекомбинации генов иммуноглобулинов осуществляется при участии экзонуклеаз, кодируемых генами RAG1 и RAG2 (recombinationactivinggenes). Кроме этого, в реаранжировке задействованы ферменты, участвующие в репарации любых разрывов ДНК. Механизм реаранжировки заключается в следующем.

Каждый из зародышевых V-, D-, J-сегментов фланкирован последовательностями ДНК, которые функционируют как сигналы для рекомбинации. Они состоят из консервативной последовательности палиндромного гептамера и консервативного АТ-богатого нонамера. Последовательности гептамера и нонамера на 3, конце V-экзонов легких цепей инвертированы комплементарно к гепта- и нона-последовательностям на 5, конце J-экзона. Подобные консервативные последовательности фланкируют и V-, D-, J-сегменты тяжелых цепей. Нонамер и гептамер разделены спейсером. Спейсеры обладают необычными свойствами – последовательность нуклеотидов в них варьирует и, по-видимому, не важна для проявления их функции, зато длина их консервативна – 12 п. н. или 23 п. н. Такая длина соответствует одному или двум виткам спирали ДНК. В сигнальной последовательности V- спейсер состоит из 12 п. н., а в J- из 23 п. н. В - легкой цепи, наоборот, V- имеет спейсер с 23 п. н., а J - с 12 п. н. В генах тяжелых цепей 23-нуклеотидный спейсер фланкирует V- и J-сегменты, а 12-нуклеотидный – D-сегменты. Правило соединения такое – сигнальная последовательность с 12 п. н.- спейсером соединяется только с сигнальной последовательностью, обладающей 23–нуклеотидным спейсером. В результате только разные сегменты (V,D,J), а не одинаковые, могут соединиться друг с другом. Для описания механизма сближения генных сегментов предложено две гипотезы: делеционная и инверсионная. По-видимому, могут существовать оба механизма. Сближаемые участки гептамер с гептамером, нонамер с нонамером застегиваются подобно застежке молния (между ними оказываются спейсеры – 23 п. н. в одной цепи и 12 п.н. – в другой. В результате образуется петля, которая и представляет делетируемый материал. Затем экзонуклеазы катализируют разрыв двух нитей ДНК в гептамерах. Нити ДНК в сближающихся генных сегментах образуют шпильки. После этого эндонуклеазы катализируют разрыв одной нити в области, прилежащей к шпильке, что приводит к выпрямлению шпильки и достройке комплементарной нити. В это время активируется терминальная дезоксирибонуклеотидилтрансфераза (TdT), которая обеспечивает нематричную случайную достройку олигонуклеотидного фрагмента в месте разрыва. За счет этого вариабельность антигенсвязывающего центра ИГ повышается. Как любая соматическая клетка, В-лимфоцит содержит диплоидный набор хромосом. Поэтому каждый кластер генов ИГ присутствует в ней в двух экземплярах  в отцовской и в материнской гомологичных хромосомах. Однако в В-клетках работает еще не до конца расшифрованный механизм аллельного исключения. Он заключается в следующем. Как только в дифференцирующейся клетке произойдет перестройка V-, D-, J-генных сегментов одного кластера тяжелых цепей ИГ, в гомологичной хромосоме перестройки не происходят; в ней гены остаются в эмбриональном состоянии. Предполагают, что присутствие белка – продукта перестроенных генов  предотвращает дальнейшую перестройку генов гомологичной хромосомы. Аналогичный механизм работает в отношении легких цепей ИГ. Если произошла продуктивная реаранжировка в генах -цепи и синтезировалась соответствующая легкая цепь, она соединяется с тяжелой цепью с образованием полноразмерной молекулы ИГ. Этот продукт прекращает реаранжировку в генах -цепи. В случае непродуктивной перестройки генов в одном и другом (гомологичной хромосоме) кластере -цепи, начинается реаранжировка генов -цепи. Если и последняя оказалась непродуктивной, клетка погибает апоптозом. Эта гипотеза получила подтверждение в экспериментах на трансгенных мышах. Если в бластоцисту мышей переносили генетическую структуру – перестроенный -ген, то реаранжировка эндогенного кластера генов -цепи блокировалась. Если продуктивная перестройка генных сегментов не произошла ни в одном из кластеров ИГ, лимфоцит погибает апоптозом. Таким образом, каждый
В-лимфоцит оказывается запрограммированным на синтез АТ, а также
В-клеточных рецепторов только одной специфичности.

Второй раз реорганизация генного материала происходит в дифференцированных клетках, синтезирующих АТ. Поскольку в эмбриональных клетках за кластерами V-, D- и J-сегментов следует С-ген, он и экспрессируется первым. В результате синтезируется IgM, сначала трансмембранный, в качестве АГ-распознающего рецептора, а затем и растворимый. В процессе дифференцировки происходит класс-переключение, когда тот же V-, D-,


J-сегмент может экспрессироваться с любым СН-генным сегментом - С, С и С. В настоящее время существует представление, что В-лимфоциты плюрипотентны в отношении синтеза АТ разных изотипов, т. е. один В-лимфоцит после стимуляции АГ может дать потомство, синтезирующее АТ разных изотипов, но обладающих одним и тем же паратопом.

Для объяснения класс-переключения предложено несколько гипотез. Это может быть негомологичная рекомбинация в локусе Сн-генов между сестринскими хроматидами в митозе, либо специальные спейсеры так изгибают участок ДНК, что образующаяся петля сближает участок V-,D-, J с соответствующим С-геном. Промотор V-генов расположен сразу после гена лидерной последовательности. После реаранжировки генов энхансер переносится проксимальнее промотора и обеспечивает транскрипцию. Показано, что в кластере генов Н-цепей энхансер находится в интроне между последним


J-геном и сайтом класс-переключения для С-гена.

Активность иммуноглобулиновых промоторов и энхансеров регулируется ДНК связывающими белками, большинство из которых находятся только в В-лимфоцитах. Доказательством этого служат трансгенные мыши, у которых реаранжированный зрелый V-ген оказался во всех соматических клетках. Так вот экспрессия этого гена наблюдалась только в клетках селезенки, но не в клетках печени, почек, сердца и других органов.

После антигенной стимуляции В-лимфоцитов в генах Н-цепей наблюдается дальнейшая реаранжировка, в результате которой зрелый V-ген
(V-, D-, J- сегментов) комбинируется с любым из кластера С-генов. Этот процесс, называемый класс-переключение, направляется сайтом, который локализован выше каждого С-гена и отсутствует только перед C-геном. Кинетика появления изотипов в иммунном ответе зависит от микроокружения, в котором происходит синтез АТ. Например, при введении АГ через слизистую верхних дыхательных путей или желудочно-кишечного тракта приводит к интенсивному синтезу IgA. Большое влияние на процесс класс-переключения оказывают цитокины, в частности, выделяемые субпопуляциями Т-лимфоцитов хелперов Тх1 или Тх2.

Большой интерес представляет регуляция синтеза IgE, так как ИГ этого класса играют важную роль в развитии аллергических заболеваний. В настоящее время выделены и охарактеризованы факторы, синтезируемые разными клетками, стимулирующие или подавляющие синтез IgE, что может найти применение при разработке патогенетических методов лечения аллергических заболеваний.

Как и для других генов, первичный транскрипт мРНК подвергается процессингу  кэпированию 5,- конца и полиаденилированию 3, -конца. После реаранжировки ДНК иммуноглобулиновых генов еще содержит ненужные последовательности – интроны и лишние J-сегменты. Они вырезаются и оставшиеся участки сшиваются сплайсингом. Для первичного транскрипта генов ИГ известен и альтернативный сплайсинг. Он касается секретируемой и мембранной форм ИГ, а также совместной экспрессии IgM и IgD. Мембранная и секретируемая формы ИГ отличаются структурой С-доменов. Секретируемая форма имеет гидрофильный участок из приблизительно 20 аминокислотных остатков, а мембранная - гидрофобный сегмент из 40 аминокислотных остатков, заякоривающих ИГ в мембране. Одновременная экспрессия IgM и IgD обусловлена тем, что первичный транскрипт содержит перестроенный V, D, J, С и С. Альтернативный сплайсинг этого транскрипта обеспечивает экспрессию IgM или IgD, имеющих один и тот же набов V, D, J и обладающих одной и той же антигенной специфичностью.

Как сказано выше, после трансляции тяжелые и легкие цепи содержат лидерные последовательности, которые направляют их в цистерны ЭПР и после этого отщепляются. Объединение цепей за счет образования дисульфидных связей и их гликозилирование происходят по мере прохождения ИГ их ЭПР в аппарат Гольджи в составе эндоплазматических везикул. В случае IgM сначала происходит образование ассоциации по одной H и L (полумолекула), а затем 2 HL. Объединение цепей в IgG молекулу происходит по схеме H2–H2LH2L2. Если ИГ содержит трансмембранный компонент, он заякоривается в мембране эндоплазматической везикулы и остается в ней после слияния везикулы с цитоплазматической мембраной. Секреторный ИГ в свободном виде присутствует в везикуле и при слиянии с мембраной клетки освобождается из нее.

Процесс генной реаранжировки, происходящий в В-лимфоцитах, обеспечивает большое разнообразие АТ при относительно небольшом числе зародышевых генов. По подсчетам, один лишь этот механизм обеспечивает кодирование 2,4 х 107 АТ разной антигенной специфичности. Он дополняется еще соматическими мутациями в V-генах при класс-переключении, заменой одного V-гена на другой после завершения V-,D-, J-перестройки, неточностью объединения сегментов V-, D- и J в разных клетках, ошибками сплайсинга, наличием 3-х рамок считывания в D-генном сегменте, вставки добавочных нуклеотидов в сформированный V-, D-, J –кластер генных сегментов специальным ферментом терминальной дезоксирибонуклеотидилтрансферазой.

Особого внимание заслуживает процесс всплеска соматических мутаций в V-, D-, J генах. По сравнению с другими генами, находящимися в тех же хромосомах, что и гены иммуноглобулинов, степень мутабильности последних в 104 больше. Поскольку мутации – всегда случайный процесс, в результате их рецепторы В-лимфоцитов могут оказаться совсем не способными реагировать с АГ. Такие лимфоциты погибают апоптозом. Однако, могут возникнуть таким образом и более высокоаффинные рецепторы, способные активировать клетку к дальнейшей дифференцировке и пролиферации даже при взаимодействии с малым количеством АГ. Всплеск мутабильности приурочен к класс-переключению с синтеза IgM на синтез IgG. Поэтому паратоп IgM отличается от паратопа IgG наличием мутаций в V-, D-, J генах.



Механизмы генерации разнообразия ИГ можно суммировать следующим образом:

1. Множественность гаметных генных сегментов для кодирования V-доменов ИГ (для легких цепей Vk200, J4, для тяжелых цепей VН500, D10, J4).

2. Рекомбинация генных V-, D-, J-, С- сегментов, образование зрелого гена для синтеза легких и тяжелых цепей иммуноглобулинов при тканеспецифической дифференцировке В-лимфоцитов.

Число случайных сочетаний для VL – 200 х 4 = 800. Для VH 500 х 10 х 4 = 20000.

3. Объединение тяжелых и легких цепей иммуноглобулинов для формирования паратопа рецепторов обеспечивает разнообразие рецепторов, оцениваемое  20000 х 800 = 1,6х10 7.

Еще больше увеличивают разнообразие рецепторов следующие механизмы, которые не встречаются в кодировании других белков

4. Неточность рекомбинации генных сегментов, в результате которой в готовую V-,D-, J- комбинации могут оказаться нуклеотиды из интронных участков генного комплекса или, наоборот, в экзоне будут отсутствовать некоторые нуклеотиды

5. Вставки добавочных нуклеотидов в сформированный V-,D-, J –кластер генных сегментов специальным ферментом – терминальной дезоксинуклеотидил трансферазой

6. Три рамки считывания у D-сегмента.

7. Аллельное исключение тоже добавляет разнообразия в V-домены, поскольку в клетке случайным образом работает только одна из гомологичных хромосом, содержащая кластер иммуноглобулиновых генов.

8. Соматические мутации при класс-переключении.

9. Ошибки при сплайсинге мРНК.


Структура и гены Т-клеточного антигенраспознающего рецептора (ТКР)

После ознакомления со структурой и способом кодирования иммуноглобулинов и В-клеточных рецепторов, освоение материала по структуре TКР значительно облегчается. Однако исторически расшифровка структуры ТКР представляла значительные трудности. Прежде всего это было связано с тем, что ТКР не бывает в растворимой форме (как растворимые аналоги ВКР- иммуноглобулины) и еще потому что распознавание АГ Т-лимфоцитами сложное. Они распознают отдельные антигенные пептиды, экспонированные на продуктах генного главного комплекса гистосовместимости тканей (МНС), т. е. распознается весь комплекс МНС+пептид как единое целое.

TКР представляет собой сложную структуру, состоящую из собственно АГ-распознающих и CD3-белков. ТКР представлен двумя типами гетеродимеров - / и /. На одном Т-лимфоците экспрессируется только один тип рецептора. Гетеродимеры / и / это гликопротеиды, входящие в суперсемейство иммуноглобулинов и имеющие с ними гомологию. Каждая полипептидная цепь рецептора устроена однотипно  один V-домен, один С-домен, трансмембранный и небольшой цитоплазматический участок (512 аминокислотных остатков). Среди тимоцитов 95 % имеют / ТКР, 5 % / ТКР.

Гены ТКР

Принципиально гены, кодирующие ТКР, организованы так же, как гены ИГ. Аналогичным образом происходит и генная реаранжировка. Кластеры генов для кодирования -, -, - и -цепей находятся в разных хромосомах. В кодировании V-домена -цепи ТКР принимает участие V- и J-генные сегменты, а в кодировании -цепи V-, D- и J-генные сегменты. Каждая Т-клетка в результате механизма аллельного исключения экспрессирует только одну - и одну -цепь, либо по одной - и -цепи. Вариабельные домены этих цепей образуют единственный АГ-связывающий сайт. Нередко бывают случаи одновременной перестройки генных сегментов обеих пар цепей  и . Выбор того или иного рецептора при этом осуществляется на уровне регуляторных участков этих генов. Так, выбор клеткой ТКР -типа обусловлен активацией сайленсера гена -цепи.

Т-клеточный АГ-распознающий рецептор начинает экспрессироваться в незрелых Т-лимфоцитах, имеющих на поверхности лишь маркер Thy-1. В них происходит реаранжировка генов - и -цепей ТКР и экспрессия соответствующих продуктов. Кроме того, эти клетки синтезируют дифференцировочный антиген СD3. Маркеры CD4 и CD8 в них отсутствуют. Таких лимфоцитов (их фенотип TКР / , CD3+,CD4-, CD8-)мало, около 5 %. Они недостаточно эффективно подвергаются селекции в тимусе, поэтому среди них есть аутоагрессивные клоны, играющие роль в аутоиммунных реакциях.

Однако в слизистой желудочно-кишечного тракта в норме повышено число Т-лимфоцитов, несущих -ТКР, до 40 %. Большая часть этих клеток не содержит дифференцировочных маркеров CD4 и CD8. Предполагается, что такие Т-лимфоциты с низкой аффинностью реагируют с широким спектром микробных АГ, образуя первую линию обороны организма против микробной и аллергенной атаки.

Другой путь созревания лимфоцитов начинается с экспрессии на одной и той же клетке CD4 и CD8. В клетках с таким фенотипом начинается перестройка генных сегментов - и -цепей ТКР и экспрессия CD3. Фенотип этих клеток - CD4+CD8+TKPCD3+. Затем одни из них утрачивают CD4 и превращаются в иммунокомпетентные Т-киллеры, а другие утрачивают CD8, превращаясь в Т-хелперы. В результате созревания в тимусе 90 % Т-лимфоцитов имеют TKP /  и 10 % - TKP- / .

Особенности распознавания антигенов Т-лимфоцитами таковы, что ТКР распознает измененное свое, т. е. комплекс пептида с аутологичной молекулой МНС. При этом распознается весь комплекс МНС + АГ, а не каждая из его составляющих частей. Это убедительно продемонстрировано на соматических гибридах, полученных от слияния двух Т-клеточных линий. В процессе взаимодействия ТКР с АГ образуется тримолекулярный комплекс, состоящий из ТКР, МНС и пептида, образовавшегося после процессинга АГ. Эпитоп пептида, непосредственно контактирующий с МНС, называется агретопом, а место контакта его на МНС – дезетопом. Другая часть молекулы МНС, взаимодействующая с ТКР, называется гистотопом. Этот комплекс усложняется также образованием связи молекулы CD4 или CD8на Т-лимфоците с инвариантной частью соответственно МНС-II или МНС-I на клетке, презентирующей АГ.

До сих пор остается не ясным, как Т-лимфоциты распознают аллогенные молекулы МНС. Есть представление, что они распознают их напрямую, т. е. чужеродный МНС как бы имитирует аутологичный МНС+АГ. Другое представление, находящее все больше экспериментальных доказательств, рассматривает непрямое распознавание, т. е. после процессинга и презентации чужеродного МНС, как и всех прочих АГ.

CD3 комплекс включает пять компонентов - ,  и - мономерных цепей, одного гомодимера  цепи и одного гетеродимера из - и - цепей. Функция CD3-комплекса заключается в том, что после образования связи ТКР с лигандом он передает сигнал в клетку для ее активации. Все эти цепи CD3 содержат длинные цитоплазматические части и могут быть фосфорилированы протеинкиназами. Особенность ТКР в том, что помимо CD3, для проявления функции Т-лимфоцита на его мембране необходимо присутствие дифференцировочных молекул CD4 и CD8. При распознавании ТКР пептида, презентированного МНС-II, CD4 связывается с 2 доменом МНС-II, а при распознавании ТКР пептида, презентированного МНС-I, молекула CD8 связывается с 3-доменом МНС-I. Это во много раз увеличивает авидность связывания Т-лимфоцита с клеткой, презентирующей АГ. Экспрессия CD4 определяет принадлежность Т-лимфоцита к субпопуляции хелперов, а экспрессия CD8 – к субпопуляции цитотоксических лимфоцитов или киллеров. Гетеродимеры / и / это гликопротеиды, входящие в суперсемейство иммуноглобулинов и имеющие с ними гомологию. Для кодирования ТКР используется четыре кластера генов

Принципиально гены, кодирующие ТКР, организованы так же, как гены иммуноглобулинов. Аналогичным образом происходит и генная реаранжировка. Кластеры генов для кодирования -, -, - и -цепей находятся в разных хромосомах. У мышей для кодирования ТКР используются гены в 3 разных хромосомах - цепи  и δ – в 14 хромосоме, β-цепь – в 6 хромосоме, γ цепь – в 13 хромосоме. У человека используется всего две хромосомы – 14- ая – для кодирования α и δ , 7-ая – для β и γ. В кодировании V-домена - и γ цепей ТКР принимает участие V- и J-генные сегменты, а в кодировании - и δ цепейV-, D- и J-генные сегменты. Каждая Т-клетка в результате механизма аллельного исключения экспрессирует только одну - и одну -цепь, либо по одной - и -цепи. Вариабельные домены этих цепей образуют единственный АГ-связывающий сайт. Механизмы генерации разнообразия ТКР сходны с таковыми для ВКР, за исключением того, что нет класс-переключения и соматических мутаций, а значит, и аффинного созревания рецептора.

Особенности распознавания антигенов Т-лимфоцитами таковы, что ТКР распознает измененное свое, т. е. комплекс пептида с аутологичной молекулой МНС. При этом распознается весь комплекс МНС + АГ, а не каждая из его составляющих частей. Поэтому следующий раздел УМК логично посвятить МНС.



5. Главный комплекс гистосовместимости (МНС-major histocompatibility complex)
Название этой генной системы связано с историей ее открытия. Как следует из ее названия, она отвечает за совместимость тканей при трансплантации от донора реципиенту. Впоследствии выяснилось, что роль в отторжении несовместимого по МНС трансплантату – это побочная (хотя безусловно, очень важная, особенно в практическом отношении) функция. Главная же функция гликопротеинов, кодируемых генным комплексом МНС – участие в иммунном распознавании, а именно распознавании чужеродности АГ Т-лимфоцитами. В 80-х годах ХХ в. среди иммунологов даже высказывались предложения о его переименовании, так как оно отражает только одну из функций – совместимость тканей при трансплантации – довольно редкой операции, осуществляемой хирургами-трансплантологами или экспериментаторами. Однако название оставили прежним, как дань истории открытия генов гистосовместимости.

История трансплантаций

Зарождение генетики трансплантации органов и тканей в недрах экспериментальной онкологии. Получение инбредных линий мышей. Установление законов трансплантации тканей:



  • Аутотрансплантации (чаще всего кожи), с одного участка на другой у одного индивида, не имеют основы для иммунологического конфликта и успешны в 100 % случаев, при условии отсутствия инфицирования.

  • Сингенные трансплантации – с одной особи на другую в пределах инбредных линий мышей или монозиготных близнецов у человека, т. е. в том случае, если донор и реципиент идентичны (сингенны) по генам тканевой совместимости. В этих случаях иммунологический конфликт не развивается, трансплантаты приживаются в 100% случаев

  • Трансплантации с одной особи на другую в пределах одного вида или разных видов ( алло- и ксенотрансплантации) безуспешны, за исключением ситуаций, когда удается осуществить стойкую иммуносупрессию.

Гибриды первого поколения от скрещивания между мышами инбредных линий, раличающихся по гаплотипу МНС, воспринимают трансплантаты тканей того и другого родителя. Обратные трансплантации от родителей гибридам первого поколения безуспешны в 100 % случаев.

  • В потомстве аутбредных линий мышей и гетерозиготных по гаплотипам МНС людей 25 % особей оказываются идентичными по гаплотипам МНС.

  • На гибридах F1 приживаются трансплантаты от гибридов F2 и всех последующих гибридных поколений, а также трансплантаты от потомков беккроссов.

  • Трансплантаты родительской линии, пересаженные гибридам F2, приживаются лишь у небольшой части животных.

Из перечисленных законов существуют исключения.

  • Аллогенные трансплантаты приживаются у реципиентов, у которых в неонатальный период индуцирована толерантность к АГ донора.

  • Другое исключение из законов трансплантации – это приживление аллогенных и ксеногенных трансплантатов при трансплантации в так называемые привилегированные органы. К таким органам относятся передняя камера глаза, семенники, мозг, а у хомячков еще и защечные мешки. Трансплантаты в этих местах приживаются, так как они защищены от иммунной системы. Феномен привилегированности используется онкологами для трансплантации опухолей человека. Однако эта модель имеет существенные недостатки – опухоль быстро прорастает окружающие ткани и привилегированность данного органа утрачивается, опухоль отторгается. Тем не менее в течение непродолжительного времени на этой модели удается испытать эффективность противоопухолевых соединений на рост опухолей человека.

  • У мышей nude приживаются аллогенные и ксеногенные трансплантаты. Поэтому они также используются для прививки и изучения опухолей человека. Указанный феномен обусловлен тем, что эти мыши имеют мутацию в 9-й хромосоме, плейотропный эффект которой проявляется в отсутствии волосяного покрова (отсюда и название – nude–голые мыши) и отсутствии центрального органа иммунитета – тимуса. Следовательно, у мышей nude наблюдается первичный иммунодефицит.

  • Есть штаммы так называемых линейно-неспецифических мышиных и крысиных опухолей, которые могут быть трансплантированы любой линии животных. Дело в том, что в результате прогрессии опухоли ее клетки утратили главные гены тканевой совместимости и поэтому при их трансплантации нет основы для иммунологического конфликта и ини не отторгаются. Несовместимость по слабым генам тканевой совместимости опухоли преодолевают и растут в условиях иммунного ответа. Другими словами, подобные опухоли иммуногенны и в этом особая ценность таких моделей.

  • К исключениям из законов трансплантации относится отторжение у самок трансплантатов от самцов той же самой линии. При этом самочьи трансплантаты у самцов приживаются. Объяснение этого феномена в том, что у самцов в У-хромосоме находится ген, кодирующий слабый трансплантационный АГ, отсутствующий у самок.

Перечисленные исключения из законов трансплантации только подтверждают эти законы. Другими словами, все законы и исключения можно объединить одним правилом – если есть несовместимость по главным генам гистосовместимости между донором и реципиентом, трансплантат отторгается. Если же нет основания для иммунологического конфликта (иммунодепрессия реципиента или отсутствие продуктов главного комплекса гистосовместимости на клетках донора) алло- и ксенотрансплантаты приживаются.

Структура генного локуса МНС

Генетический локус МНС у мышей (Н-2-локус) картирован в 17-й хромосоме, у человека (НLА-локус)  в 6-й. Он занимает 0,5 cМ (сантиморганиды), следовательно, рекомбинации в пределах локуса редки. Между наиболее удаленными участками они составляют не более 0,5 %. Поэтому, как правило, локус наследуется как единое целое  дискретный менделевский признак. Тип наследования генов МНС кодоминантный. У родителей, гомозиготных по разным гаплотипам МНС: А / В и C / Д дети будут иметь следующую структуру МНС: А / С - 25 %, А / Д – 25 %, В / С - 25 % и В / Д - 25 %, то есть среди детей 25 % оказываются идентичными по генам тканевой совместимости. Поскольку у человека имеется по три разных локуса I и II классов, у большинства индивидов экспрессируется шесть разных аллелей класса I и шесть разных аллелей класса II.

Классы I, II, III генов МНС. Структура каждого класса, классические гены и псевдогены. Генные области: A, B, C, Е, F, GМНС-I человека, DP, DR, DQ - II класса МНС. В III классе МНС картирован ряд генов, обладающих различными функциями, не относящимися собственно к иммунному распознаванию, но имеющими отношение к развитию реакций адаптивного иммунитета. В этом классе гены С4 и В компонентов комплемента, ген CYP 2, отвечающий за активность фермента цитохрома Р450, ген G1, кодирующий белок, подобный кальмодуллину, гены фактора некроза опухолей, гены белков теплового шока и др.

Гаплотип - аллели МНС в одной из гомологичных хромосом. Гаплотипы обозначают цифрами, соответствующими антигенным детерминантам в гликопротеинам I и II классов. Для генов МНС характерен беспрецедентный полиморфизм, оцениваемый цифрой более 100 аллелей каждого локуса. Поэтому индивидуальность каждой особи обеспечивается полиморфизмом генов этого комплекса. Предполагают, что в каждом локусе порядка 100 аллелей. Отличие вариабельности генов МНС и их продуктов от вариабельности рецепторов В- и Т-лимфоцитов. Первая реализуется на уровне популяций организмов, а вторая – на уровне популяции клеток одного индивида. Другими словами, каждый индивид, если он гетерозигота, может иметь только по два аллеля каждого гена и МНС и только по две разновидности соответствующих продуктов. Биологическая основа вариабельности МНС заключается, очевидно, в том, что она обеспечивает иммунную защиту на уровне популяции данного вида. При этом каждый индивид не обязательно может полноценно реагировать на весь спектр АГ, но для популяции в целом такая возможность гарантирована.


Структура белков, кодируемых генами МНС
Структура молекул - мембранных гликопротеиновI и II классов. МНСI как полипептид из 3 доменов – α 1,α2, α3. Вариабельные и константные домены МНСI. Отличия вариабельности МНС (внутривидовая) от вариабельности иммуноглобулинов (индивидуальная у каждой особи). Значение экспрессии инвариантной молекулы β2 микроглобулина для экспрессии всего комплекса МНСI. Характер экспрессии гликопротеинов Iкласса МНС на клетках. МНСI экспрессируется на всех клетках, кроме клеток трофобласта. МНС II- гетеродимер из α- β-цепей, вариабельные и константные домены, образование и особенности пептидсвязывающего центра МНСII. Экспрессия МНС II ограничена определенным набором клеток, которые принято называть антигенпредставляющими (АПК). Примеры и результаты нарушения экспрессии генов МНС. Синдром «голых лимфоцитов».
Функции МНС-гликопротеинов
Функции МНС, соответствующие его названию. Законы трансплантации тканей при совместимости или несовместимости по генам МНС между донором и реципиентом. Представление об аутогенных, сингенных, аллогенных и ксеногенных трансплантациях. Исключения из законов трансплантации тканей (линейно-неспецифические перевиваемые штаммы опухолей, трансплантации в привилегированные органы, реципиенты с генетически детерминированными и приобретенными иммунодефицитами). История трансплантаций органов человеку. Развитие отечественной трансплантологии. Работы В. Н. Демихова. Современное состояние науки трансплантологии. Типирование аллелей I и II классов МНС для подбора совместимых пар донор – реципиент.
Рестрикция иммунного ответа.

Открытие феномена МНСрестрикции иммунного ответа Цинкернагелем и Догерти, показавшими, что главная функция МНС заключается в его роли в иммунологическом распознавании и межклеточных взаимодействиях в ходе иммунного ответа, а феномен отторжения ткани - это лишь одно из проявлений этой основной функции. Описание феномена рестрикции иммунного ответа. Если Т-лимфоциты, взятые от животного линии А, пораженного вирусом лимфоцитарного хориоменингита, перенести в культуру тканей и добавить к ним клетки-мишени от разных животных, пораженных этим же вирусом, то они будут взаимодействовать и убивать только сингенные клетки-мишени, но не аллогенные, зараженные тем же вирусом. Другими словами, АГ-распознающая функция Т-лимфоцитов рестриктирована генотипом МНС. Из этого следует важный практический вывод: в отличие от АТ, которые можно взять от другого человека (или даже животного) и использовать для быстрого связывания токсинов, вирусов и любых других АГ (что применяется, в частности, для лечения дифтерии, клещевого энцефалита и других заболеваний), Т-лимфоциты для лечебных целей ни у кого не могут быть взяты «взаймы», за исключением гомозиготных близнецов или особей в пределах одной инбредной линии. Т-лимфоциты могут распознавать антигенные пептиды только в комплексе с МНС, представленном на клетках тимуса. Более того, как было показано позднее, отдельные субпопуляции Т-лимфоцитов рестриктированы по определенным продуктам МНС. Так, у Т-хелперов (Тх) АГ-распознающая функция рестриктирована по II классу МНС, а у


Т-киллеров (Тк)  по I классу МНС.
Продукты МНС как распознающие структуры

МНСI и МНСII связывают в своем вариабельном центре различные пептиды. Пептид-связывающие центры имеют различную структуру в зависимости от гаплотипа и, следовательно могут связывать с разной степенью аффинности множество различных пептидов, образовавшихся после процессинга белковых антигенов. МНСIсвязывают эндогенные пептиды, образовавшиеся из белков данного организма, вирусных, мутировавших и белков, свойственных злокачественным опухолям. МНСII распознают и связываются с пептидами чужеродных белковых антигенов. Поэтому гликопротеины МНС относят к распознающим структурам. Вариабельность пептид-связывающего центра центра определяет его сродство к разным пептидам и в итоге способность индивида отвечать иммунной реакцией на тот или иной АГ



Продукты МНС как распознаваемые структуры

Комплексы МНС с пептидами являются лигандами, распознаваемыми антиген-распознающими рецепторами Т-лимфоцитов. При этом Тхелеперы распознают МНСII+пептид, а экспрессируемая ими молекула CD4 связывается с β2 константным доменом МНСII. Т-киллеры распознают МНСI+пептид, а экспрессируемая ими дифференцировочная молекула CD8 связывается с α 3 константным доменом МНСI. В процессе взаимодействия антиген-распознающего рецептора Т-лимфоцитов с МНС+антигенный пептид образуется тримолекулярный комплекс, состоящий из самого рецептора, МНС и пептида, образовавшегося после процессинга АГ. Эпитоп пептида, непосредственно контактирующий с МНС, называется агретопом, а место контакта его на МНС – дезетопом. Другая часть молекулы МНС, взаимодействующая с рецептором Т-лимфоцита, называется гистотопом. Из такого сложного распознавания антигенов Т-лимфоцитами и вытекает рестрикция Т-клеточного иммунного ответа.


Участие МНС в процессинге и презентации белковых

антигенов

В отличие от В-лимфоцитов, распознающих своими антиген-распознающими рецепторами нативные, чаще всего конформационные эпитопы антигенов, Т-лимфоциты могут распознавать только отдельные пептиды в комплексе с МНС. Процессинг  это гидролиз белковых АГ на отдельные пептиды, а презентация - это появление их в комплексе с МНС-I или МНС-II на поверхности клетки. При этом Т-лимфоциты киллеры (CD8+) распознают АГ в комплексе с МНС I, а Т-хелперы (CD4+) – в комплексе с МНС-II.

Процессинг экзогенных АГ и образование комплекса антигенных пептидов в МНС-II. Участие в этом процессе шаперонов и инвариантной молекулы Ii. Роль компартмента клеткиMIIC и молекулы HLA-DM. Характеристика клеток, осуществляющих процессинг и презентацию экзогенных АГ (дендритные клетки, макрофаги, В-лимфоциты и др.).

Процессинг и презентация эндогенных АГ и пептидов аутологичных белков гликопротеинами МНС-I. Структура протеолитического комплекса – протеасомы.

Суть презентации АГ – размещение пептидов, образовавшихся в результате процессинга, в пептид-связывающем центре МНС и экспонирование на поверхности клеток. В составе молекулы I класса пептидсвязывающий центр замкнут с обеих концов и вмещает около 910 аминокислотных остатков. Пептид заякорен в двух участках. Один в С-концевой части пептида, а другой – в 2-й, 3-й, 5-й, или семи позициях. Центр связывания пептидов в МНС-II открыт с обоих концов, поэтому длина связывающихся с ним пептидов составляет 1225 остатков. Заякоривается он в пяти местах, в позициях 1-й, 4-й, 6-й, 7-й, и 9-й пептида, и концы его выступают за края связывающей щели. У молекул обоих классов пептиды непосредственно связываются с «карманами» в каждом сайте. Вырожденность пептид-связывающего центра как основа вырожденности иммунологического распознавания. Связывание пептидов с пептид-связывающими центрами МНС-гликопротеинов – суть распознающей функции МНС. Разная способность индивидов к распознаванию пептидов белков после процессинга. Связь гаплотипов МНС с предрасположенностью к заболеваниям. Кросспрезентация АГ – презентация пептидов экзогенных белков в комплексе с МНС-I. Значение кросспрезентации для борьбы вирусными инфекциями, не поражающими АПК.

Презентация небелковых АГ(полисахариды, липиды, липогликаны, фосфоантигены, мукополисахариды, микобактерий или измененные липиды организма – сфинголипиды, фосфатидилхолины). Структура генного комплекса CD1. Внеклеточный процессинг АГ незрелыми дендритными клетками.


Участие МНС в селекции Т-лимфоцитов в тимусе
Молекулы МНС, экспрессируемые на эпителиальных клетках тимуса, как главные участники в процессах селекции Т-лимфоцитов и формировании репертуара Т-лимфоцитов, обладающих рецепторами определенной антигенной специфичности. Поскольку Т-лимфоциты своими АГ-распознающими рецепторами узнают чужеродные пептиды в комплексе с МНС-продуктами, они должны научиться распознавать свои молекулы МНС. Это так называемая позитивная селекция, т. е. отбор только тех лимфоцитов, которые реагируют со своими МНС. При этом «свой» означает молекулы МНС, экспрессированные на эпителиальных клетках тимуса, а не на селектируемых лимфоцитах. Так, показано, что у радиационных химер с фенотипом МНСА, защищенных костным мозгом от мышей с фенотипом МНСВ, Т-лимфоциты распознают антигены в комплексе с МНСА, но не МНСВ. Еще одно подтверждение получено на гибридах с фенотипами МНС(А х В). Если после неонатальной тимэктомии им подсаживали тимус от А, их Т-лимфоциты распознавали антигены только в контакте с МНСА. Связывание Т-лимфоцитов с эпителиальными клетками тимуса спасает их от апоптоза.

Позитивная селекция дополняется этапом негативной селекции, которая является причиной гибели около 98 % тимоцитов. Еще в 1969 г. М. Бернет высказал мысль о том, что в тимусе происходит делеция аутореактивных клонов. Это было подтверждено рядом экспериментальных данных. Смысл этого процесса заключается в предотвращении иммунной реакции на собственные ткани. Так, если мышам с синдромом ТКИД (тяжелый комбинированный иммунодефицит), у которых на Т-лимфоцитах нет АГ-распознающих рецепторов, перенести ген, кодирующий АГ-распознающий рецептор, специфичный к самцовому АГ Н-у, то лимфоциты с таким рецептором появляются только в организме самок, не имеющих этого АГ; у самцов трансгенные лимфоциты

подвергаются делеции как вредные.

Таким образом, в тимусе разрушаются опасные аутореактивные Т-лимфоциты, игнорируются бесполезные и безвредные, т. е. те, которые не реагируют с МНС. При этом отбираются и допускаются к дальнейшей дифференцировке полезные тимоциты, т.е. те, которые с низкой аффинностью связываются с МНС.

Каким образом осуществляются эти два противоположных процесса  позитивная и негативная селекция при использовании одних и тех же молекул МНС  остается не совсем ясным. Как положительный сигнал в клетке, реализующийся в дальнейшей дифференцировке во время положительной селекции, превращается в отрицательный сигнал, приводящий к апоптозу. На этот счет имеется ряд гипотез. Судя по результату, во время положительной селекции апоптоза избегают Т-лимфоциты, которые с низкой аффинностью связываются с МНС + пептид. Предполагают, что механизм, позволяющий им избежать элиминации, связан с тем, что в кортикальной зоне тимуса эпителиальные клетки экспрессируют молекулы, которые связываются с низкоаффинными Т-лимфоцитами и делают связь прочной за счет авидности. В медуллярной зоне тимуса макрофаги и дендритные клетки не экспрессируют эти адгезивные молекулы и, значит, низкоаффинные Т-лимфоциты избегают негативной селекции. Возможно также, что разные тимические клетки в положительной и отрицательной селекции секретируют разные факторы, которые вызывают выживание или гибель Т-лимфоцитов. Не исключено, что на разных стадиях селекции сигнал в клетку передается через разные пути трансдукции. Так, если сигнал передается через СD3, то он является летальным для незрелых Т-лимфоцитов. При позитивной селекции CD3 и TCR разобщены и поэтому сигнал через TCR не вызывает его трансдукцию в клетку через CD3, и Т-лимфоцит не погибает.
Иммунология репродукции.

Участие МНС на всех этапах репродуктивного процесса – выбор сексуального партнера в соответствии с гаплотипом МНС,как физиологические запреты, препятствующие появлению МНС-гомозиготного потомства, реализующиеся на уровне невынашивания беременности и другой акушерской патологии.Плод как полуаллогенный (или полностью аллогенный у суррогатной матери) трансплантат. Беременность - результат сложного взаимодействия между организмом матери и плодом. Относительность трофобластного барьера. Механизмы толерантности матери к АГ плода.Феномен беспорядочной экспресии тканеспецифических белков в медуллярных эпителиальных клетках тимуса. Эффект микрохимеризма – проникновение клеток плода в циркуляцию матери и заселение органов, в том числе, тимуса. Цитокиновый профиль беременных, способствующий сохранению плода. На клетках трофобласта не экспрессируются (или слабо экспрессируются) классические молекулы МНСI. Это единственные из ядросодержащих клеток организма, которые не экспрессируют МНСI. Механизм отсутствия экспрессии МНСI связан особенностями транспорта цитозольных пептидов, препятствующих встраиванию их в молекулы МНСI. Без этого МНСI не могут быть экспрессированы на поверхности клеток. В тоже время на клетках трофобласта выявлены неклассические молекулы МНСI – у человека это HLA-E и HLA-G. Они не участвуют в представлении АГ Т-лимфоцитам, но их распознают рецепторы клеток врожденного иммунитета NK и Тγδ. После распознавания указанные клетки генерируют ингибирующие сигналы для цитолитической активности Ткиллеров. Исключительно важной для сохранения плода является роль растворимых изоформ HLA-G, которые блокируют рецепторы NK, а также подавляют секрецию ИНФγ цитотоксическими Т-лимфоцитами и усиливают ими секрецию ТФРβ. Показано, что HLA-G синтезируется самой бластоцистой и что только эмбрионы, секретирующие растворимую изоформу HLA-G, способны к имплантации.

Толерантность матери к АГ плода объясняют два механизма: 1) Недавно открытый феномен беспорядочной экспресии тканеспецифических белков в медуллярных эпителиальных клетках тимуса безусловно обеспечивает иммунологическую толерантность плода, но только к АГ матери, но не отца. 2) В последние годы стало известно, что в процессе беременности наблюдается так называемый эффект микрохимеризма – клетки плода проникают в циркуляцию матери и заселяют органы, в том числе, тимус. При этом в тимусе на основе иммунного распознавания непрерывно происходит делеция материнских Т-лимфоцитов, распознающих АГ плода и происходит генерация Трег, обеспчивающих периферические механизмы толерантности. После родов происходит освобождение организма матери от клеток плода. Однако фетальный микрохимеризм может поддерживаться в печени и мозге матери в органах, в которых клетки плода малодоступны иммунной системе. В дальнейшем это может быть причиной тяжелых патологических проявлений.

В результате активного действия клеток трофобласта за счет его цитокинов в децидуальной оболочке формируется специфическое иммунное микроокружение, защищающее плод. Эндометрий в узком временном промежутке (имплантационное окно) чувствителен к адгезивному воздействию бластоцисты. Здесь многое зависит от благоприятного фона со стороны иммунной системы матери. В первые недели беременности в децидуальной оболочке в основном накапливаются NK (80 %) и макрофаги (10 %). Показано, что они концентрируются в месте имплантации, и, хотя и секретируют цитокины, но обладают ограниченной цитолитической активностью. Как уже было сказано, активность их блокируется молекулами HLA-G. При беременности в децидуальной оболочке матки значительно увеличивается количество Тγδ-лимфоцитов, они как известно способны распознавать неклассические МНС антигены плода. Однако эти клетки секретируют ИЛ-10 и ТФРβ, подавляющие иммунитет. В-лимфоциты в децидуальной оболочке отсутствуют. У беременных, начиная с 1 триместра, увеличивается содержание в периферической крови Т-регуляторов. На их долю приходится 14% всех CD4+ лимфоцитов децидуальной оболочки.

Еще одним механизмом, обеспечивающим толерантность матери, является индукция клетками трофобласта апоптоза потенциально опасных для плода материнских лимфоцитов по Fas зависимому пути.

На границе соприкосновения клеток матери и плода клетками трофобласта секретируются растворимые вещества с иммуносупрессирующей активностью.

Самые ранние этапы беременности контролируются прогестероном, хорионическим гонадотропином и другими гормонами, обладающими иммуннодепрессивной активностью. Прогестерон и эстрадиол регулируют в мукозальной иммунной системе транспорт иммуноглобулинов, уровни цитокинов, распределение клеточных популяций, презентацию антигенов и т. д. в процессе репродуктивного цикла: оплодотворение, имплантация, беременность, роды.

На процесс имплантации и инвазии трофобласта влияют многие регуляторные и провоспалительные цитокины, муцины, компоненты комплемента, молекулы адгезии, матриксные металлопротеиназы. Все это создает иммунологический фон с преобладанием Тх2, благодаря чему становится возможной продукция блокирующих факторов, скрывающих антигены трофобласта от иммунной системы матери. Большая роль при этом отводится ТФРβ, обладающему иммунносупрессивной активностью в отношении иммунокомпетентных материнских клеток.

Существенную роль в предотвращении отторжения плода придают белку ТJ6, который присутствует в высочайших концентрациях при имплантации и сохраняется на высоком уровне в течение всей беременности. У женщин с нормально протекающей беременностью он постоянно присутствует на поверхности И-лимфоцитов. Напротив, экспрессия NJ6 на циркулирующих NK связана с неблагоприятным исходом беременности. Прогестерон стимулирует выработку ТJ6.

Существенное внимание уделяется также роли апоптоза при бременности как важнейшего механизма инвазии трофобласта и трансформации децидуальной ткани. Ограничение материнского иммунного ответа достигается связыванием FasL, на поверхности клеток трофобласта с рецепторами Fas на активированных лимфоцитах матери. Нарушение апоптоза ассоцируется с патологическими изменениями слизистой оболочки матки и реализацией аутоиммунных механизмов осложнений беременности.

Локально иммунная привилегия плаценты обеспечивается также иммунносупрессивной молекулой 2,3-дэоксигеназой, уменьшающей содержание триптофана ниже порога нормального функционирования Т-лимфоцитов, а также Трег. Содержание Трег в достигает максимума в 2-м триместре беременности, в зоне непосредственного децидуальной оболочки с тканями плада на их долю приходится 14% от числа всех Т-лимфоцитов.

Что касается роли АТ при развитии беременности, то их количество возрастает до максимума в поздние сроки. Прежде всего – это АТ на эпитопы HLA. Они не только не играют никакой деструктивной роли, но предохраняют плод от повреждения факторами клеточного иммунитета матери. Единственный пример повреждения плода материнскими антителами – это гемолитическая болезнь новорожденных, вызываемая антителами против резус фактора – Rh.

Однако говорить о беременности как о иммунодефицитном состоянии вряд ли возможно, так как у беременных сохранен и гуморальный и клеточный иммунный ответ.

Ведущей системой иммунитета материнского организма, определяющей механизмы иммунной привилегии плода является врожденный иммунитет. Механизмы иммунной привилегии при беременности:

- экспрессирование трофобластами PD-LI

- секреция индолдезоксигеназы (ИДО)






Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал