B-lymfocyty. B-lymfocyty: stručná charakteristika. Stres a hormonálne výkyvy

Krv patrí medzi ľudské a zvieracie. Skladá sa z troch typov buniek, ktoré sa tiež nazývajú krvinky. Obsahuje tiež veľké množstvo tekutej medzibunkovej látky.

Krvné bunky sú rozdelené do troch typov: krvné doštičky, erytrocyty a leukocyty. Na procese sa zúčastňujú krvné doštičky.Červené krvinky sú zodpovedné za transport kyslíka v tele. A funkciou leukocytov je chrániť ľudské alebo zvieracie telo pred škodlivými mikroorganizmami.

Čo sú leukocyty?

Existuje niekoľko odrôd, z ktorých každá plní svoje špecifické funkcie. Takže leukocyty sa delia na:

granulocyty;
agranulocyty.

Čo sú granulocyty?

Nazývajú sa tiež granulované leukocyty. Táto skupina zahŕňa eozinofily, bazofily a neutrofily. Prvé sú schopné fagocytózy. Dokážu zachytiť mikroorganizmy a následne ich stráviť. Tieto bunky sa podieľajú na zápalových procesoch. Sú tiež schopné neutralizovať histamín, ktorý telo uvoľňuje pri alergiách. Bazofily obsahujú veľké množstvo serotonínu, leukotriénov, prostaglandínov a histamínu. Podieľajú sa na vzniku okamžitých alergických reakcií. Neutrofily, podobne ako eozinofily, sú schopné fagocytózy. Veľké množstvo z nich sa nachádza v mieste zápalu.

Negranulárne leukocyty

Monocyty a lymfocyty sú typy agranulárnych (negranulárnych) bielych krviniek. Prvé, podobne ako agranulocyty, sú schopné absorbovať cudzie častice, ktoré vstupujú do tela.

Lymfocyty sú tiež súčasťou imunitného systému ľudí a zvierat. Podieľajú sa na neutralizácii patogénnych mikroorganizmov, ktoré vstupujú do tela. Povedzme si o týchto bunkách podrobnejšie.

Lymfocyty - čo sú to?

Existuje niekoľko odrôd týchto buniek. O niečo neskôr sa na ne pozrieme podrobnejšie.

Môžeme povedať, že lymfocyty sú hlavnými bunkami imunitného systému. Poskytujú bunkovú aj humorálnu imunitu.

Bunková imunita spočíva v tom, že lymfocyty prichádzajú do priameho kontaktu s patogénmi. Humorálna je tvorba špeciálnych protilátok – látok, ktoré neutralizujú mikroorganizmy.

Hladina lymfocytov v krvi závisí od množstva patogénnych baktérií alebo vírusov v tele. Čím viac ich je, tým viac imunitných buniek telo produkuje. Preto ste už pravdepodobne uhádli, čo znamenajú.To znamená, že človek momentálne prežíva akútnu alebo chronickú formu zápalového ochorenia v tele.

Lymfocyty: aké sú ich typy?

V závislosti od štruktúry sú rozdelené do dvoch skupín:

veľké granulované lymfocyty;
malé lymfocyty.

Lymfocytové bunky sú tiež rozdelené do skupín v závislosti od funkcií, ktoré vykonávajú. Sú teda tri typy:

B lymfocyty;
T lymfocyty;
NK lymfocyty.

Prvé sú schopné rozpoznať cudzie proteíny a produkovať proti nim protilátky. Zvýšená hladina týchto buniek v krvi sa pozoruje pri chorobách, ktoré trpia iba raz (ovčie kiahne, rubeola, osýpky atď.).

Existujú tri typy T lymfocytov: zabíjačské T bunky, pomocné T bunky a supresorové T bunky. Prvé zničia bunky postihnuté vírusmi, ako aj nádorové bunky. Pomocné T bunky stimulujú produkciu protilátok proti patogénom. T-supresory inhibujú tvorbu protilátok, keď už nie je ohrozenie organizmu. NK lymfocyty sú zodpovedné za kvalitu buniek tela. Sú schopné ničiť bunky, ktoré sa líšia od normálnych, ako sú rakovinové bunky.

Ako sa vyvíjajú lymfocyty?

Tieto bunky, podobne ako iné krvinky, produkuje červená kostná dreň. Vznikajú tam z kmeňových buniek. Ďalším dôležitým orgánom imunitného systému je týmus alebo týmus. Prichádzajú sem novovytvorené lymfocyty. Tu dozrievajú a delia sa do skupín. Niektoré lymfocyty môžu tiež dozrieť v slezine. Ďalej, plne vytvorené imunitné bunky môžu vytvárať lymfatické uzliny - zhluky lymfocytov pozdĺž lymfatických ciev. Uzly sa môžu zvýšiť počas zápalových procesov v tele.

Koľko lymfocytov by malo byť v krvi?

Prípustný počet lymfocytov v krvi závisí od veku a stavu tela. Pozrime sa na ich normálnu úroveň v tabuľke.

Tieto ukazovatele nezávisia od pohlavia: u žien a mužov je norma lymfocytov v krvi rovnaká.

Indikácie pre štúdium hladiny lymfocytov

Na zistenie ich množstva v krvi sa používa všeobecný krvný test. Deťom sa predpisuje v nasledujúcich prípadoch:

Preventívna lekárska prehliadka raz ročne.
Fyzikálne vyšetrenie chronicky chorých detí dvakrát alebo viackrát ročne.
Zdravotné sťažnosti.
Predĺžená liečba nezávažných ochorení, ako sú akútne respiračné infekcie.
Komplikácie po vírusových ochoreniach.
Na sledovanie účinnosti liečby.
Na posúdenie závažnosti určitých chorôb.

U dospelých je všeobecný krvný test indikovaný v nasledujúcich prípadoch:

pred zamestnaním.
Preventívna lekárska prehliadka.
Podozrenie na anémiu a iné ochorenia krvi.
Diagnóza zápalových procesov.
Monitorovanie účinnosti liečby.
Lymfocyty v krvi žien je veľmi dôležité sledovať počas tehotenstva, najmä v prvom a druhom trimestri.

Zvýšené lymfocyty

Ak je ich množstvo v krvi vyššie ako stanovená norma, znamená to vírusové ochorenie, niektoré bakteriálne ochorenia, ako je tuberkulóza, syfilis, brušný týfus, rakovina a ťažká chemická otrava. Najmä pri chorobách, voči ktorým je vyvinutá silná imunita. Ide o ovčie kiahne, osýpky, rubeolu, mononukleózu atď.

Znížené lymfocyty

Ich nedostatočné množstvo v krvi sa nazýva lymfopénia. Vyskytuje sa v nasledujúcich prípadoch:

vírusové ochorenia v počiatočných štádiách;
anémia;
onkologické ochorenia;
chemoterapia a radiačná terapia;
liečba kortikosteroidmi;
lymfogranulomatóza;
Itsenko-Cushingova choroba.

Ako sa pripraviť na krvný test?

Existuje niekoľko faktorov, ktoré môžu ovplyvniť počet lymfocytov v krvi. Ak sa na krvný test správne nepripravíte, môže poskytnúť nesprávne výsledky. Takže musíte dodržiavať nasledujúce pravidlá.

Pred darovaním krvi na rozbor si dlho neležte. Náhla zmena polohy tela môže ovplyvniť počet lymfocytov v krvi.
Nevykonávajte krvný test bezprostredne po lekárskych procedúrach, ako je röntgen, masáž, punkcia, fyzioterapia atď.
Nerobte si krvný test počas menštruácie alebo bezprostredne po nej. Optimálny čas je 4-5 dní po jeho ukončení.
Pred darovaním krvi sa nebojte.
Nerobte si krvný test hneď po cvičení.
Krv na rozbor je najlepšie darovať ráno.

Ak sa tieto pravidlá nedodržia, existuje vysoká pravdepodobnosť, že výsledky testov budú nesprávne interpretované a dôjde k nesprávnej diagnóze. V takýchto prípadoch môže byť na presnejšiu diagnózu predpísaný opakovaný krvný test.

ANTIGÉN

Antigén je akákoľvek molekula (zlúčeniny rôznych chemických charakterov: peptidy, sacharidy, polyfosfáty, steroidy), ktorú môže imunitný systém tela potenciálne rozpoznať ako cudzorodú („nie vlastnú“). Antigén je teda molekula, ktorá nesie znaky geneticky cudzej informácie. Termín „imunogén“ sa tiež používa ako synonymum, čo znamená, že imunogén (antigén) je schopný vyvolať reakcie imunitného systému, čo v konečnom dôsledku vedie k rozvoju získanej imunity. Schopnosť vyvolať takéto reakcie (t. j. tvorbu protilátok a senzibilizáciu – získanie citlivosti organizmu na antigén) nie je vlastná celej molekule antigénu, ale len jej špeciálnej časti, ktorá sa nazýva antigénny determinant. alebo epitop. Pre väčšinu proteínových antigénov je takýto determinant tvorený sekvenciou 4-8 aminokyselinových zvyškov a pre polysacharidové antigény - 3-6 hexózových zvyškov. Počet determinantov pre jednu látku môže byť rôzny. Vaječný albumín ich má teda aspoň 5, difterický toxín aspoň 80 a tyreoglobulín viac ako 40. Existujú exogénne (do tela sa dostávajú zvonku) a endogénne antigény (autoantigény- produkty vlastných buniek tela), ako aj antigény, ktoré spôsobujú alergické reakcie, - alergény.

PROTILÁTKY

Protilátka je špeciálny rozpustný proteín so špecifickou biochemickou štruktúrou - imunoglobulín, ktorý je prítomný

v krvnom sére a iných biologických tekutinách a je určený na viazanie antigénu. Encyklopedický slovník lekárskych pojmov poskytuje nasledujúcu definíciu: protilátky (anti-+ telá) - globulíny v krvnom sére ľudí a zvierat, ktoré sa tvoria v reakcii na vstup rôznych antigénov do tela (patria medzi baktérie, vírusy, bielkovinové toxíny). atď.) a špecificky interagujúce s týmito antigénmi.

. Protilátky viažu antigén. Podstatnou a jedinečnou vlastnosťou protilátok, ktorá ich odlišuje aj od TCR, je ich schopnosť viazať antigén priamo vo forme, v akej vstupuje do tela (v jeho natívnej konformácii). Zároveň nie je potrebný žiadny čas na predbežné metabolické spracovanie antigénu, takže protilátky sú veľmi dôležitým faktorom okamžitej ochrany tela (napríklad pred silnými jedmi, uhryznutím hadmi, škorpiónmi, včelami atď.) .

. Špecifická protilátka je syntetizovaná výlučne B lymfocytmi jedného klonu. Počas diferenciácie každý B-lymfocyt a jeho dcérske bunky (klon B-lymfocytov) získavajú schopnosť syntetizovať jediná možnosť protilátky s unikátnou štruktúrou antigén-väzbového centra molekuly – t.j. vyskytuje klonalita biosyntézy imunoglobulínov.

. Veľa protilátok. Zároveň je celý súbor B-lymfocytov v tele schopný syntetizovať obrovské množstvo protilátok - asi 10 6 -10 9, ale je v zásade nemožné presne určiť, koľko rôznych antigénov môže jedna protilátka potenciálne viazať.

. Imunoglobulíny. Všetky protilátky sú proteíny s globulárnou sekundárnou štruktúrou, a preto sa molekuly tohto typu nazývajú imunoglobulíny. Protilátky patria do imunoglobulínovej superrodiny (obr. 5-1), ktorá zahŕňa aj MHC proteíny, niektoré adhézne molekuly, TCR a jednotlivé cytokínové receptory [pre IL-1 typ I a II, IL-6, M-CSF, c- kit ( CD117)], receptory pre Fc fragmenty imunoglobulínov (FcaR, FcyRI, FcyRII), membránové molekuly CD3, CD4, CD8, CD80 atď.

Ryža. 5-1.Štruktúra proteínov nadrodiny imunoglobulínov: a - molekula MHC-I pozostáva z a-reťazca, jeho extramembránová časť je spojená s krátkym reťazcom P 2 -mikroglobulínu; b - molekula MHC-II pozostáva z dvoch podjednotiek: dlhšieho a-reťazca a p-reťazca. Časť každého reťazca vyčnieva nad povrch bunkovej membrány, reťazec obsahuje transmembránovú oblasť a malý fragment v cytoplazme; c - antigén viažuca oblasť molekuly TCR pozostáva z dvoch reťazcov: a a p. Každý reťazec predstavujú dve extracelulárne domény podobné imunoglobulínu (variabilné na NH konci a konštantné), stabilizované S-S väzbami a cytoplazmaticky stabilný COOH koniec. SH skupina prítomná v cytoplazmatickom fragmente a reťazca môže interagovať s membránovými alebo cytoplazmatickými proteínmi; g - monomér molekuly IgM, uložený v plazmatickej membráne B-lymfocytov, je to receptor pre antigén. Rozmanitosť TCR a imunoglobulínových špecifík je zabezpečená možnosťou miestne špecifickej rekombinácie mnohých rôznych génových segmentov kódujúcich jednotlivé fragmenty molekuly.

IMUNOGLOBULÍNY

Imunoglobulíny [medzinárodná skratka - Ig (Imunoglobulín)]- trieda štruktúrne príbuzných proteínov obsahujúca 2 typy párových polypeptidových reťazcov: ľahký (L, z angl. Svetlo- ľahký), s nízkou molekulovou hmotnosťou a ťažký (H, z angl. Ťažký- ťažké), s vysokou molekulovou hmotnosťou. Všetky 4 reťazce sú navzájom spojené disulfidovými väzbami. Schematický diagram štruktúry molekuly imunoglobulínu (monoméru) je znázornený na obr. 5-2.

Ryža. 5-2. Molekula imunoglobulínu: L - ľahké reťazce; H - ťažké reťazce; V - variabilná oblasť; C - konštantná oblasť; N-terminálne oblasti L a H reťazcov (V oblasť) tvoria 2 antigén viažuce centrá - (Fab)2 fragment. Fc fragment molekuly interaguje so svojím receptorom na membráne rôznych typov buniek (makrofágy, neutrofily, žírne bunky)

Imunoglobulínové triedy

Na základe štruktúrnych a antigénnych charakteristík H reťazcov sa imunoglobulíny delia (v poradí podľa relatívneho obsahu v krvnom sére) do 5 tried: IgG (80 %), IgA (15 %), IgM (10 %), IgD ( menej ako 0,1 %), IgE (menej ako 0,01 %). Veľké latinské písmeno napravo od „Ig“ označuje triedu imunoglobulínu – M, G, A, E alebo D. Molekuly IgG, IgD a IgE sú monoméry, IgM je pentamér; Molekuly IgA v krvnom sére sú monoméry a vo vylučovaných tekutinách (slzy, sliny, sekréty slizníc) sú to diméry (obr. 5-3).

Ryža. 5-3. Monoméry a polyméry imunoglobulínov. J-reťazec (z angl. Pripája sa- väzba) viaže cysteínové zvyšky na C-koncoch ťažkých reťazcov IgM a IgA

. Podtriedy. Imunoglobulíny tried G (IgG) a A (IgA) majú niekoľko podtried: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 a IgA1,

IgA2.

. izotypy. Triedy a podtriedy imunoglobulínov sa inak nazývajú izotypy, sú rovnaké u všetkých jedincov daného druhu.

. Alotypy. Jednotlivé alelické varianty imunoglobulínov v rámci jedného izotypu sa nazývajú alotypy.

. Idiotypy. Na základe antigénovej špecifickosti sa protilátky klasifikujú do rôznych idiotypov.

Štruktúra imunoglobulínov

. Fragmenty molekuly imunoglobulínu(Pozri obrázok 5-2). Proteolytickým štiepením molekuly imunoglobulínu a následnou iónomeničovou chromatografiou možno získať 3 fragmenty: 1 Fc fragment a 2 Fab fragmenty.

◊ Fab fragmenty(Fragment, väzba na antigén- fragmenty viažuce antigén) - 2 identické fragmenty, ktoré si zachovávajú schopnosť viazať antigén.

◊ Fc fragment(Fragment, konštantný alebo kryštalizovateľný- konštantný fragment) - nepárový, ľahko kryštalizuje. Fc fragmenty imunoglobulínov v rámci jedného izotypu sú striktne identické (bez ohľadu na špecifickosť protilátok k antigénom). Zabezpečujú interakciu komplexov antigén-protilátka so systémom komplementu, fagocytmi, eozinofilmi, bazofilmi a mastocytmi. Okrem toho každá trieda imunoglobulínov interaguje iba s určitými efektorovými bunkami alebo molekulami.

. Ťažké reťaze určujú rozdiely medzi triedami imunoglobulínov, preto sa rôzne typy ťažkých reťazcov označujú gréckymi písmenami podľa latinskej skratky triedy: pre IgM - μ, pre IgG - γ, pre IgA - α, pre IgE - ε, pre IgD - δ. Každý z H-reťazcov molekúl IgG, IgD a IgA pozostáva zo 4 domén (pozri obr. 5-2): variabilnej - VH a konštantnej (CH1, CH2, CH3). H reťazce molekúl IgM a IgE obsahujú ďalšiu doménu - CH4.

. Svetelné reťaze priľahlé k N-koncu ťažkých reťazcov. Každý L reťazec pozostáva z dvoch domén – VL a CL. Existujú 2 typy imunoglobulínových ľahkých reťazcov – κ a λ. Funkčné

Medzi imunoglobulínmi s ľahkými κ- alebo λ-reťazcami neboli zistené žiadne významné rozdiely.

. domény. Sekundárna štruktúra polypeptidových reťazcov je reprezentovaná doménami (pozri obr. 5-1), z ktorých každá obsahuje približne 110 aminokyselinových zvyškov.

◊ V doménach oba reťazce majú veľmi rozdielne zloženie aminokyselín (odtiaľ ich označenie - premenná),čo im umožňuje viazať rôzne antigény.

♦ Hypervariabilné oblasti. V rámci V-domény sa rozlišuje niekoľko hypervariabilných oblastí: HVR1,

HVR2, HVR3 (HVR - od Hypervariabilná oblasť). Iné

označenie - CDR (región určujúci komplementárnosť), tie. oblasti molekuly imunoglobulínu, ktoré určujú jej komplementaritu k antigénu.

♦ Drôtené oblasti. Priestory medzi hypervariabilnými oblasťami sú označené FR (rámcové regióny), tie. rámcové oblasti: FR1, FR2, FR3 a FR4. Okrem čisto „kostrovej“ funkcie sa vyznačujú aj ďalšími funkciami, ktoré nesúvisia s rozpoznávaním antigénu: FR oblasti V oblasti molekúl imunoglobulínu môžu mať enzymatickú (proteázovú a nukleázovú) aktivitu, viazať kovové ióny a superantigény.

◊ C-domény. Zostávajúce domény majú zloženie aminokyselín, ktoré je prísne invariantné pre každý izotyp imunoglobulínu a nazývajú sa C-domény (od Konštantná).

♦ C domény a FR oblasti V domén obsahujú identické aminokyselinové sekvencie, čo sa považuje za molekulárny dôkaz genetickej podobnosti.

♦Homologické aminokyselinové sekvencie sú prítomné (okrem imunoglobulínov) v molekulách iných proteínov, kombinované s imunoglobulínmi do jednej molekulárnej superrodiny imunoglobulínov (pozri vyššie a obr. 5-1).

Veľký počet možných kombinácií L a H reťazcov vytvára rozmanitosť protilátok u každého jedinca.

. Formy imunoglobulínov. Imunoglobulínové molekuly rovnakej špecifickosti sú v organizme prítomné v troch formách: rozpustná, transmembránová a viazaná.

◊ Rozpustný. V krvi a iných biologických tekutinách (imunoglobulín vylučovaný bunkou).

◊ Transmembránové. Na membráne B-lymfocytu ako súčasť receptora rozpoznávania antigénu B-lymfocytov - BCR. Transmembránové formy všetkých tried imunoglobulínov (vrátane IgM a IgA) sú monoméry.

◊ Súvisiace. Imunoglobulíny, spojené na Fc konci s Fc receptormi buniek (makrofágy, neutrofily, eozinofily). Všetky protilátky, okrem IgE, môžu byť fixované bunkami FcR iba v kombinácii s antigénom.

Väzba antigénu

Hypervariabilné oblasti V oblasti protilátky (ako TCR) priamo a komplementárne viažu antigén pomocou iónových, van der Waalsových, vodíkových a hydrofóbnych interakcií (sily, väzby).

. Epitop(antigénny determinant - pozri vyššie) - úsek molekuly antigénu, ktorý sa priamo podieľa na tvorbe iónových, vodíkových, van der Waalsových a hydrofóbnych väzieb s aktívnym centrom Fab fragmentu.

. Afinita medzi antigénom a protilátkou je kvantitatívne charakterizovaný pojmami „afinita“ a „avidita“.

. Afinita. Sila chemickej väzby jedného antigénneho epitopu s jedným z aktívnych centier molekuly imunoglobulínu sa nazýva afinita väzby protilátka-antigén. Afinita sa zvyčajne kvantifikuje pomocou disociačnej konštanty (v mol -1) jedného antigénneho epitopu s jedným aktívnym miestom.

Keďže celé molekuly monomérnych imunoglobulínov majú 2 potenciálne ekvivalentné symetricky umiestnené aktívne centrá pre väzbu antigénu, dimérny IgA má 4 a pentamérny IgM má 10, rýchlosť disociácie celej molekuly imunoglobulínu so všetkými asociovanými epitopmi je nižšia ako rýchlosť disociácie jedno z aktívnych centier.

. Avidita. Sila väzby celej molekuly protilátky na všetky antigénne epitopy, ktoré sa jej podarilo naviazať, sa nazýva avidita väzby protilátky na antigén.

IMUNOGLOBULÍNOVÉ GÉNY

Zárodočné imunoglobulínové gény. U zdravého človeka B lymfocyty vytvoria v priebehu života niekoľko miliónov variantov protilátok, ktoré viažu rôzne antigény (potenciálne 10 16 antigénov). Žiadny genóm fyzicky nenesie toľko rôznych štrukturálnych génov. Množstvo genetického materiálu (DNA) zdedeného po rodičoch, ktorý určuje biosyntézu protilátok, nie je až také veľké – o niečo viac ako 120 štrukturálnych génov. Tento zdedený súbor génov sú zárodočné imunoglobulínové gény (konfigurácia zárodočných génov).

Gény variabilných domén

Vo všetkých somatických bunkách, vrátane HSC, sú imunoglobulínové gény umiestnené presne v zárodočnej konfigurácii, kde sú gény V-oblasti prezentované vo forme samostatných segmentov umiestnených voči sebe v značnej vzdialenosti a zoskupených do niekoľkých zhlukov: Vlastné V ( variabilné), J (spojovacie) a pre ťažké reťazce aj D (z angl. Rôznorodosť- odroda). Proces tvorby diverzity štruktúrnych génov pre milióny variantov V-oblastí imunoglobulínových molekúl pokračuje počas života v procese diferenciácie B-lymfocytov a je naprogramovaný náhodne. Je založená na 3 mechanizmoch, ktoré sú charakteristické len pre gény molekúl viažucich antigén (imunoglobulín, TCR): somatická rekombinácia, nepresnosť spojení medzi V, D a J segmentmi a hypermutagenéza.

. Somatická rekombinácia. V najskoršom štádiu diferenciácie lymfocytov začína zložitý genetický proces kombinovanie segmentov DNA, navrhnuté tak, aby kódovali rôzne časti molekúl viažucich antigén - V- a C-domény. DNA je spojená do súvislej sekvencie po jednom segmente z V-, D- a J-oblasti, pričom v každom jednotlivom B-lymfocyte je jedinečný kombinácia VDJ pre ťažký reťazec a VJ pre ľahký reťazec. Všetka zostávajúca DNA zo zárodočného génu je vyvrhnutá z genómu ako kruhová DNA.

◊ Počet možných kombinácií možno vypočítať. Pre k-reťazec 40 V-segmentov a 5 J-segmentov je možné získať možnosti 40x5=200 V-regiónu; pre λ-reťazec - 30x4=120 možností; celkom 320 možností pre svetelné reťaze; pre ťažký reťazec 50Vx30Dx6J=9000 variantov oblastí viažucich antigén. V celej molekule imunoglobulínu sú tiež rôzne ľahké a ťažké reťazce kombinované do tetraméru náhodne (aspoň teoreticky). Počet náhodných kombinácií 320 a 9000 je približne 3x106.

◊ Rekombinázy. Rekombináciu DNA imunoglobulínových génov katalyzujú špeciálne enzýmy - rekombinázy (RAG1 a RAG2 - gén aktivujúci rekombináciu). Taktiež katalyzujú DNA rekombináciu TCR génov v T lymfocytoch, t.j. rekombinázy sú jedinečné enzýmy lymfocytov. Avšak v B lymfocytoch sa tieto enzýmy „nedotýkajú“ génov TCR, ale v T lymfocytoch „obchádzajú“ imunoglobulínové gény. V dôsledku toho pred začatím procesu prestavby DNA už v bunke existujú regulačné proteíny, odlišné v T- a B-lymfocytoch.

. Nepresnosť komunikácie V-D-J. Nepresnosťou spojov segmentov V, D a J rozumieme skutočnosť, že pri ich vzniku dochádza doplnenie extra nukleotidy. Existujú 2 typy takýchto nukleotidov: P- a N-nukleotidy.

◊ Nukleotidy P (z angl. Palindromické sekvencie- zrkadlové sekvencie) sa objavujú na koncoch každého zo segmentov zapojených do rekombinácie, pri vyrezávaní jednovláknových slučiek DNA (vlásenky) a „dokončovaní chvostov“ enzýmami na opravu DNA.

◊ Nucleotides N (z angl. Nekódované podľa šablóny- non-template encoded), charakteristické len pre ťažké reťazce, sú náhodne pripojené na konce V-, D- a J-segmentov špeciálnym enzýmom - terminálnou deoxynukleotidyltransferázou.

◊ Ak vezmeme do úvahy pridanie N- a P-nukleotidov, počet variantov oblastí viažucich antigén celých molekúl imunoglobulínu je približne 1013. Ak vezmeme do úvahy alelické varianty segmentov V, D a J, mysliteľná diverzita bude asi 10 16 (v skutočnosti je to

počet je menší, pretože telo nemá taký počet lymfocytov). ◊ V 2/3 prípadov je „platba“ za pokusy zvýšiť rozmanitosť oblastí protilátok viažucich antigén neproduktívna rekombinácia génov, tie. posun čítacieho rámca alebo generovanie stop kodónov, čo znemožňuje transláciu proteínu.

. Hypermutagenéza- plánované zvýšenie frekvencie bodových mutácií - odlišuje imunoglobulínové gény aj od TCR génov. Hypermutagenéza sa vyskytuje iba v B lymfocytoch počas imunogenézy (t.j. po rozpoznaní antigénu a začatí imunitnej odpovede) v zárodočných centrách lymfoidných folikulov periférnych lymfatických orgánov a tkanív (lymfatické uzliny, slezina, difúzne akumulácie). Frekvencia bodových mutácií vo V-génoch imunoglobulínov dosahuje 1 nukleotid z 1000 na 1 mitózu (t. j. každý druhý B-lymfocyt klonu v germinálnom centre získa bodovú mutáciu V géne imunoglobulínov), kým pre všetky ostatné DNA sú o 9 rádov nižšie.

Gény konštantnej domény

Štrukturálne gény konštantných domén polypeptidových reťazcov imunoglobulínov sú umiestnené na rovnakých chromozómoch ako V-, D- a J-gény, na 3" konci J-segmentov.

. Svetelná reťaz(Obrázok 5-4). Pre ľahké κ- a λ-reťazce je každý jeden C-gén - Cκ a Cλ „Dokovanie“ nukleotidového kódu pre V- a C-domény ľahkých reťazcov nastáva na úrovni nie DNA, ale RNA - podľa zostrihového mechanizmu primárneho RNA transkriptu.

. Ťažká reťaz(Obr. 5-5) každý imunoglobulínový izotyp je tiež kódovaný samostatným C génom. U ľudí sú takéto gény umiestnené v nasledujúcom poradí, počítajúc od J-segmentu po 3" koniec: Cμ, Cδ, Cy3, Cy1, ψCε (pseudogén e-reťazca), Ca1, Cy2, Cy4, Cε, Ca2.

B lymfocyty, ktoré majú dokončenú lymfopoézu (bez ohľadu na špecifickosť ich BCR), exprimujú len imunoglobulíny triedy IgM a IgD. V tomto prípade sa mRNA transkribuje ako kontinuálny primárny transkript z preskupeného VDJ a

Ryža. 5-4. Génová štruktúra a syntéza proteínov ľahkého (L) reťazca imunoglobulínov

Cμ/C5. DNA zostávajúcich C-génov iných izotypov zároveň zostáva nedotknutá. V dôsledku alternatívneho zostrihu primárneho transkriptu sa mRNA tvoria oddelene pre ťažké reťazce IgM a IgD, ktoré sa prekladajú na proteín. Tento proces ukončuje plnohodnotnú lymfopoézu B buniek.

Ryža. 5-5.Štruktúra génov ťažkého (H) reťazca ľudského imunoglobulínu

Prepínanie izotypov imunoglobulínu

Počas vývoja imunitnej odpovede, t.j. po rozpoznaní antigénu a vplyvom niektorých cytokínov a molekúl bunkovej membrány T-lymfocytov môže syntéza imunoglobulínov prejsť na iné izotypy – IgG, IgE, IgA (obr. 5-6).

K zmene izotypu ťažkého reťazca dochádza aj mechanizmom rekombinácie DNA: jedným z génov ťažkého reťazca C (Cy1, Cy2, Cy3,

Ryža. 5-6. Rekombinácia DNA počas prepínania izotypov imunoglobulínu B-lymfocytov

Сγ4, Сε, Сα1 alebo Сα2). V tomto prípade dochádza k zlomom DNA v prepínacích oblastiach - SR (Prepnúť región), lokalizované v intrónoch pred každým C génom (okrem C5).

DNA C génov, ktoré predchádzajú génu C, ktorý je zapojený, je eliminovaná vo forme kruhových štruktúr, takže ďalšie prepínanie izotypov je možné len smerom k 3" koncu.

Zistilo sa, že hypermutagenéza a zmena izotypov imunoglobulínov sú katalyzované enzýmom AID (Aktiváciou indukovaná cytidíndeamináza- aktiváciou indukovateľná cytidíndeamináza). Tento enzým špecificky napáda exprimované imunoglobulínové gény a štiepi aminoskupiny z cytidínových báz, ktoré sú bohaté na DNA týchto génov. V dôsledku toho sa cytozíny premieňajú na uracily, ktoré sú rozpoznávané a vyrezané enzýmami na opravu DNA. Následný reťazec katalytických reakcií zahŕňajúci viac ako desať rôznych proteínov (endonukleázy, fosfatázy, polymerázy, históny atď.) vedie k objaveniu sa mutácií (v prípade hypermutagenézy) alebo dvojvláknových zlomov v DNA v oblastiach prepínania izotypov.

B-LYMFOCYTY

BCR receptor

Molekula imunoglobulínu je schopná viazať antigén v roztoku aj v stave imobilizovanom na bunke, avšak na vytvorenie plnohodnotného BCR sú potrebné ešte 2 polypeptidy, nazývané (podľa nás neúspešne) (CD79a) resp. Igp (CD79b). Všetkých 6 polypeptidových reťazcov BCR je znázornených na obr. 5-7.

Extracelulárna doména. Iga a Igp majú každý jednu extracelulárnu doménu, s ktorou sú pevne, ale nekovalentne spojené s ťažkými reťazcami imunoglobulínovej zložky BCR.

Cytoplazmatické aktivačné sekvencie. v qi-

V toplazmatických oblastiach Iga a Igp sú charakteristické sekvencie aminokyselinových zvyškov nazývané aktivačné sekvencie obsahujúce imunoreceptorový tyrozín.

Ryža. 5-7. B bunkový receptor rozpoznávania antigénu

cie (ITAM - Imunoreceptorový aktivačný motív na báze tyrozínu); rovnaké sekvencie sú prítomné v zložkách transdukujúcich signál receptora rozpoznávania antigénu T buniek.

Aktivácia B-lymfocytov.Účinná aktivácia B bunky prostredníctvom BCR vyžaduje antigénne zosieťovanie viacerých BCR. Na to musí mať molekula antigénu na svojom povrchu opakujúce sa epitopy. Ďalšie udalosti aktivácie B-lymfocytov sú znázornené na obr. 5-8.

Ryža. 5-8. Aktivácia B-lymfocytov: intracelulárny prenos „signálu“.

Koreceptorový komplex

Nie každý antigén má opakujúce sa epitopy; preto nie každý antigén je schopný spôsobiť zosieťovanie BCR, takže je potrebný ďalší koreceptorový komplex membránových molekúl spojených s intracelulárnymi signálnymi systémami. Tento komplex zahŕňa aspoň 3 membránové molekuly: CD19, CR2 (CD21) a TAPA-1 (CD81).

. CR2- receptor pre zložky komplementu. Väzba CR2 na produkty degradácie komponentov komplementu (C3b, C3dg a C3bi) spôsobuje fosforyláciu molekuly CD19 kinázami spojenými s BCR.

. CD19. Fosforylovaná molekula CD19 aktivuje fosfatidylinozitol 3-kinázu a molekulu Vav (multifunkčná intracelulárna signálna molekula), ktorá posilniť aktivačné reakcie iniciované BCR (obr. 5-8).

. TAPA-1(Cieľ antiproliferatívnej protilátky- cieľ antiproliferatívnych protilátok) fyzicky susedí s CD19 a CR2 v membráne, ale úloha tejto molekuly nie je známa.

Diferenciácia B-lymfocytov

Diferenciácia B-lymfocytov zo spoločnej lymfoidnej prekurzorovej bunky (potomok HSC) zahŕňa niekoľko štádií a procesov: preskupenie imunoglobulínových génov a integráciu ich produktov do bunkového metabolizmu; expresia génov pre molekuly, ktoré zabezpečujú prenos signálu z BCR do bunky; expresia génov pre membránové molekuly nevyhnutné pre interakciu s inými bunkami (predovšetkým s T-lymfocytmi a FDC); expresia koreceptorových komplexov na membráne.

IN2-lymfocyty

Štádiá B2 lymfopoézy. Lymfopoéza B2 lymfocytov má 6 štádií: bežná lymfoidná progenitorová bunka → skorá pro-B bunka → neskorá pro-B bunka → veľká pre-B bunka → malá pre-B bunka → nezrelá B bunka → zrelá naivná B bunka (odchody z kostnej drene do periférneho lymfoidného tkaniva).

. Bežná lymfoidná progenitorová bunka. Vyjadruje niekoľko adhéznych molekúl, ktoré zabezpečujú zotrvanie v kostnej dreni na požadovanú dobu, medzi nimi VLA-4 (Veľmi neskorý aktivačný antigén-4- antigén veľmi neskorej aktivácie 4), ktorého ligandom na stromálnych bunkách je VCAM-1 (Vaskulárna bunková adhézna molekula-1- adhézna molekula-1 k stene cievy).

. Včasná pro-B bunka. K rekombinácii D-J dochádza v génoch ťažkého reťazca na oboch homológnych chromozómoch. V tomto štádiu (okrem adhéznych molekúl) sa exprimuje receptor c-kit (CD117) pre prvý rastový faktor - membránovú molekulu buniek strómy SCF - faktor kmeňových buniek. Táto interakcia zabezpečuje, že prekurzory B-lymfocytov, ktoré ešte neboli rozdelené na klony receptormi rozpoznávajúcimi antigén, prejdú potrebným počtom mitóz.

. Neskorá pro-B bunka. V-DJ rekombinácia imunoglobulínových génov sa vyskytuje najskôr na jednom z homológnych chromozómov. Ak sa ukáže, že je neproduktívny, potom sa rovnaký pokus zopakuje na druhom homológnom chromozóme. Ak je preskupenie na prvom chromozóme produktívne, druhý chromozóm sa nepoužije. To vytvára to, čo sa nazýva alelické vylúčenie. (alelické vylúčenie), keď bude imunoglobulínový proteín kódovaný iba jedným chromozómom a druhý bude „tichý“. Výsledkom je, že individuálny lymfocyt bude schopný produkovať protilátky len jednej špecifickosti. Tento proces kladie základ pre klonalitu protilátok.

◊ Akonáhle dôjde v bunke k translácii polypeptidu ťažkého reťazca, exprimuje sa na membráne ako súčasť takzvaného pre-B receptora. Tento receptor obsahuje náhradný ľahký reťazec (identický pre všetky bunky v tomto štádiu dozrievania), μ-reťazec, Igα, Igβ. Expresia tohto receptora je prechodná, ale absolútne nevyhnutná pre správnu diferenciáciu B lymfocytov.

◊ Neskoré pro-B bunky tiež exprimujú receptory pre cytokíny IL-7 a SDF-1, vylučované stromálnymi bunkami a spôsobujúce proliferáciu a akumuláciu „poloklonov“ B lymfocytov (pro-B a veľké pre-B bunky ) s už známou špecifickosťou pre ťažký reťazec, ale stále neznámou pre ľahký reťazec. To tiež zvyšuje diverzitu molekúl imunoglobulínu: viac rôznych variantov ľahkých reťazcov bude kombinovaných s rovnakým ťažkým reťazcom.

. Pre-B bunka. Na jednom z homológnych chromozómov dochádza k V-J preskupeniu génov imunoglobulínového ľahkého reťazca (prvý z reťazcov - k alebo λ). Ak je produktívny

reštrukturalizácia nebude fungovať na prvý pokus, prebiehajú nasledujúce. Bunky, v ktorých sa nevyskytli žiadne produktívne preskupenia v génoch ťažkých a ľahkých reťazcov, odumierajú mechanizmom apoptózy, čo je fenomén veľmi bežný medzi lymfocytmi.

. Nezrelý B lymfocyt. Definitívny BCR obsahujúci L reťazec, μ reťazec, + Igα + Igβ je už exprimovaný.

Rozvoj tolerancie. V štádiu nezrelých B-lymfocytov začína aj rozvoj tolerancie k telu vlastným tkanivám. Existujú na to 3 mechanizmy: delécia autoreaktívnych klonov, areaktivita (anergia) a „editácia“ receptora podľa antigénovej špecifickosti. Prvé dva mechanizmy fungujú aj po odchode lymfocytu z kostnej drene, t.j. pri kontakte s významným množstvom autoantigénov.

. Negatívna selekcia a delécia klonov. Väzba membránového antigénu nezrelou B bunkou (exprimujúcou IgM-BCR, ale ešte nie IgD-BCR) slúži ako signál pre jej apoptózu. Odstránia sa tak B-lymfocyty nesúce receptory rozpoznávajúce antigén schopné viazať proteíny vlastných tkanív.

. Arereaktivita. Naviazanie rozpustného antigénu nezrelým B lymfocytom nevedie k apoptóze, ale lymfocyt sa stáva anergickým, t.j. signál z BCR je blokovaný a lymfocyt nie je aktivovaný.

. „Úpravy“ receptorov sa vyskytuje v malej časti nezrelých B buniek, v ktorých sú rekombinázy stále aktívne. V týchto bunkách slúži väzba IgM (ako súčasť BCR na povrchu nezrelého B lymfocytu) s antigénom ako signál na spustenie opakovaného procesu rekombinácie VDJ/VJ: vytvorená nová kombinácia nemusí byť autoreaktívna.

Marker ukončenia B-lymfopoézy(tvorba zrelého naivného B-lymfocytu, pripraveného vystúpiť z kostnej drene do periférneho lymfoidného tkaniva) - súčasná expresia (koexpresia) na membráne dvoch typov BCR - s IgM a IgD (a IgD je väčší ako IgM) .

Imunogenéza. Po rozpoznaní antigénu a vstupe do imunitnej odpovede prechádza B lymfocyt cez folikuly periférneho

chelické lymfoidné orgány a tkanivá majú ešte 2 štádiá preddiferenciácie, ktoré sa nazývajú imunogenéza.

. Proliferácia centroblastov. Vo folikuloch sa intenzívne množia B-lymfocyty, v tomto štádiu nazývané centroblasty, udržiavané v kontakte so špeciálnymi stromálnymi bunkami - FDC.

FDC exprimujú neobvyklé imunoglobulínové receptory (FcR), ktoré sú schopné udržať komplex antigén-protilátka na bunkovej membráne po dlhú dobu (dni, mesiace, možno roky).

Vyskytuje sa v centroblastoch zvýšenie afinity protilátok vo vzťahu k špecifickému antigénu mechanizmom hypermutagenézy, keďže v tomto štádiu diferenciácie prežívajú tie z novozmutovaných B-lymfocytov, ktoré majú vyššiu BCR afinitu k antigénom na povrchu FDC. Tento proces sa tiež nazýva pozitívny výber.

. Výber ďalšej cesty. V druhom štádiu imunogenézy nastáva voľba: B-lymfocyt sa stáva buď pamäťovým B-lymfocytom (diferencovaná rezerva v prípade opakovaného stretnutia s rovnakým antigénom), alebo plazmocytom (plazmatická bunka) - producentom veľkého množstva secernovali protilátky danej špecificity (obr. 5-9).

Opísaná diferenciačná dráha je charakteristická pre B2 lymfocyty, ktoré sú už dlho známe a dobre študované. Existuje však aj iná subpopulácia B lymfocytov – B1 bunky.

B1 lymfocyty

B1 lymfocyty sú zase rozdelené do 2 subpopulácií: B1a (CD5 +) a B1b (CD5 -).

Prekurzory B1a lymfocytov, dokonca aj v embryonálnom období, migrujú z embryonálnych hematopoetických tkanív (fetálna pečeň, omentum) do brušnej a pleurálnej dutiny, kde existujú ako sebestačná populácia. B1b lymfocyty tiež pochádzajú z fetálnych prekurzorov, ale ich zásoba u dospelých môže byť čiastočne doplnená kostnou dreňou.

Ryža. 5-9. B lymfocyt a plazmatická bunka. Aktivované B lymfocyty, t.j. tie, ktoré rozpoznávajú antigénny determinant a prijímajú signál na proliferáciu, proliferáciu a úplnú diferenciáciu. Celkový počet konečne diferencovaných potomkov B-lymfocytu tvorí klon plazmatických buniek, ktoré syntetizujú protilátky (imunoglobulíny) špecificky proti tomuto a jedine tomuto antigénnemu determinantu. Upozorňujeme, že v cytoplazme plazmatickej bunky je veľké množstvo aparátu syntetizujúceho proteíny - granulárne endoplazmatické retikulum. Na membráne plazmatických buniek už nie sú imunoglobulíny ani MHC-II. V týchto bunkách sa prepínanie tried imunoglobulínov a hypermutagenéza zastaví a tvorba protilátok už nezávisí od kontaktu s antigénom a interakcií s T-lymfocytmi.

Účelom lymfocytov B1 je rýchlo reagovať na rozšírené patogény (hlavne baktérie), ktoré vstupujú do tela. Mnohé B1 bunky produkujú protilátky špecifické pre vlastné antigény.

Rozmanitosť protilátok produkovaných lymfocytmi B1 je malá; spravidla sú polyšpecifické. Takmer všetky protilátky B1 buniek patria do izotypu IgM a rozpoznávajú najbežnejšie zlúčeniny v stenách bakteriálnych buniek.

Prevažná časť normálneho IgM v krvnom sére zdravého človeka je syntetizovaná lymfocytmi B1.

Predpokladá sa, že hlavnou funkciou B1a lymfocytov je sekrécia prirodzených protilátok a B1b lymfocytov ja podieľať sa na tvorbe protilátok proti T-nezávislým antigénom.

Prírodné (konštitutívne) imunoglobulíny

Ešte pred stretnutím s akýmkoľvek vonkajším antigénom sú v krvi a biologických tekutinách tela už prítomné takzvané prirodzené (konštitutívne) imunoglobulíny. U dospelých je väčšina IgG, ale existujú aj IgA a IgM. Tieto protilátky sú schopné viazať mnohé antigény (endo- aj exogénne). Cieľmi normálnych imunoglobulínov môžu byť iné imunoglobulíny; TCR; molekuly CD4, CD5 a HLA-I; FcyR; ligandy pre intercelulárne adhézne molekuly atď.

Funkcie prirodzených protilátok. Existuje dôvod domnievať sa, že prirodzené protilátky vykonávajú množstvo veľmi dôležitých funkcií pre zdravie tela: „prvú líniu obrany“ proti patogénom; odstránenie mŕtvych buniek a katabolických produktov z tela; prezentácia antigénov T lymfocytom; udržiavanie homeostázy autoimunitnej reaktivity; protizápalový účinok (neutralizácia superantigénov; indukcia syntézy protizápalových cytokínov; zmiernenie poškodenia tkaniva závislého od komplementu a pod.).

Pojem B-lymfocyty je odvodený od prvého písmena anglického názvu orgánov, v ktorých sa tieto bunky tvoria: Bursa of Fabricius (bursa Fabricius u vtákov) a kostná dreň (kostná dreň u cicavcov). B lymfocyty produkujú a vylučujú molekuly protilátok do krvného obehu, čo sú modifikované formy receptorov rozpoznávajúcich antigén týchto lymfocytov. Výskyt protilátok v krvi po objavení sa akéhokoľvek cudzieho proteínu - antigénu - bez ohľadu na to, či je pre telo škodlivý alebo neškodný, predstavuje imunitnú odpoveď. Výskyt protilátok nie je len ochrannou reakciou tela proti infekčným chorobám, ale javom, ktorý má široký biologický význam: je to všeobecný mechanizmus na rozpoznávanie „cudzích“. Napríklad imunitná reakcia rozpozná ako cudzorodú a pokúsi sa odstrániť z tela akýkoľvek abnormálny, a teda potenciálne nebezpečný variant bunky, v ktorej sa v dôsledku mutácie v chromozomálnej DNA vytvorí mutantná molekula proteínu. .

Cicavčie B lymfocyty (B bunky) sa diferencujú najskôr v pečeni plodu a po narodení v červenej kostnej dreni. Cytoplazma pokojových B buniek nemá granule, ale obsahuje rozptýlené ribozómy a drsné tubuly endoplazmatického retikula. Každá B bunka je geneticky naprogramovaná tak, aby syntetizovala molekuly imunoglobulínu zabudované v cytoplazmatickej membráne. Imunoglobulíny fungujú ako receptory rozpoznávajúce antigén špecifické pre konkrétny antigén.Na povrchu každého lymfocytu je exprimovaných asi stotisíc receptorových molekúl. Po stretnutí a rozpoznaní antigénu, ktorý zodpovedá štruktúre receptora rozpoznávajúceho antigén, sa B bunky množia a diferencujú na plazmatické bunky, ktoré tvoria a vylučujú v rozpustnej forme veľké množstvá takýchto receptorových molekúl - protilátok. Protilátky sú veľké glykoproteíny nachádzajúce sa v krvi a tkanivovej tekutine. Pretože sú identické s pôvodnými receptorovými molekulami, interagujú s antigénom, ktorý pôvodne aktivoval B bunky, čím vykazujú prísnu špecifickosť.

V dôsledku proliferácie sa zvyšuje počet buniek schopných reagovať s antigénom zavedeným do tela. Význam proliferácie je veľký, pretože v neimunizovanom organizme je veľmi málo B buniek špecifických pre určité antigény.

Niektoré z buniek, ktoré proliferujú pod vplyvom antigénu, dozrievajú a postupne sa diferencujú na bunky tvoriace protilátky niekoľkých morfologických typov, vrátane plazmatických buniek. Stredné štádiá diferenciácie B buniek sa vyznačujú meniacou sa expresiou rôznych proteínov bunkového povrchu, ktoré sú potrebné pre interakcie B buniek s inými bunkami.

Každý B-lymfocyt, ktorý sa diferencuje v kostnej dreni, je naprogramovaný tak, aby produkoval protilátky len jednej špecifickosti.

Molekuly protilátok nie sú syntetizované žiadnymi inými bunkami tela a celá ich rozmanitosť je spôsobená tvorbou niekoľkých miliónov klonov B buniek. Sú (molekuly protilátok) exprimované na povrchovej membráne lymfocytov a fungujú ako receptory. Súčasne sa na povrchu každého lymfocytu exprimuje asi stotisíc molekúl protilátok. Okrem toho B lymfocyty vylučujú do krvného obehu molekuly protilátok, ktoré produkujú, čo sú modifikované formy povrchových receptorov týchto lymfocytov.

Protilátky sa tvoria pred objavením sa antigénu a samotný antigén si vyberá protilátky pre seba. Len čo sa antigén dostane do ľudského tela, doslova narazí na armádu lymfocytov nesúcich rôzne protilátky, z ktorých každý má svoje individuálne rozpoznávacie miesto. Antigén sa viaže len na tie receptory, ktoré sa mu presne zhodujú. Lymfocyty, ktoré naviazali antigén, dostanú spúšťací signál a diferencujú sa na plazmatické bunky, ktoré produkujú protilátky. Keďže lymfocyt je naprogramovaný tak, aby syntetizoval protilátky len jednej špecifickosti, protilátky vylučované plazmatickou bunkou budú identické s ich pôvodnými, t.j. povrchový receptor lymfocytu, a preto sa bude dobre viazať na antigén. Takže samotný antigén vyberá protilátky, ktoré ho rozpoznávajú s vysokou účinnosťou.

Dobre fungujúci imunitný systém zdravého človeka si dokáže poradiť s väčšinou vonkajších aj vnútorných hrozieb. Lymfocyty sú krvinky, ktoré ako prvé vstupujú do boja o čistotu tela. Vírusy, baktérie, plesne sú každodennou starosťou imunitného systému. Navyše funkcie lymfocytov sa neobmedzujú len na detekciu vonkajších nepriateľov.

Akékoľvek poškodené alebo defektné bunky vlastných tkanív musia byť tiež zistené a zničené.

Funkcie lymfocytov v ľudskej krvi

Hlavnými účinkujúcimi v práci imunity u ľudí sú bezfarebné krvinky - leukocyty. Každá odroda plní svoju funkciu, najdôležitejší z ktorých sú pridelené špecificky lymfocytom. Ich počet v porovnaní s inými leukocytmi v krvi niekedy presahuje 30% . Funkcie lymfocytov sú dosť rôznorodé a sprevádzajú celý imunitný proces od začiatku až do konca.

Lymfocyty v podstate detegujú akékoľvek fragmenty, ktoré geneticky nezodpovedajú telu, dávajú signál na začatie boja s cudzími predmetmi, kontrolujú celý jeho priebeh, aktívne sa podieľajú na ničení „nepriateľov“ a ukončujú bitku po víťazstve. Ako svedomití strážcovia si každého narušiteľa pamätajú pohľadom, čo dáva telu príležitosť konať rýchlejšie a efektívnejšie pri ďalšom stretnutí. Živé bytosti takto prejavujú vlastnosť zvanú imunita.

Najdôležitejšie funkcie lymfocytov:

Detekcia vírusov, baktérií, iných škodlivých mikroorganizmov, ako aj akýchkoľvek abnormálnych buniek vlastného tela (staré, poškodené, infikované, zmutované).
Správa imunitnému systému o „invázii“ a type antigénu.
Priama deštrukcia patogénnych mikróbov, tvorba protilátok.
Riadenie celého procesu pomocou špeciálnych „signálnych látok“.
Ukončenie aktívnej fázy „bitky“ a zvládnutie čistenia po bitke.
Zachovanie pamäte každého porazeného mikroorganizmu pre následné rýchle rozpoznanie.

K produkcii takýchto imúnnych vojakov dochádza v červenej kostnej dreni, majú rôzne štruktúry a vlastnosti. Najpohodlnejšie je rozlíšiť imunitné lymfocyty podľa ich funkcií v obranných mechanizmoch:

B lymfocyty rozpoznávajú škodlivé inklúzie a syntetizujú protilátky;
T-lymfocyty aktivujú a inhibujú imunitné procesy, priamo ničia antigény;
NK lymfocyty vykonávať funkciu kontrolu nad tkanivami prirodzeného organizmu, sú schopné zabíjať zmutované, staré, degenerované bunky.

Podľa veľkosti a štruktúry sa rozlišujú veľké granulárne (NK) a malé (T,B) lymfocyty. Každý typ lymfocytov má svoje vlastné charakteristiky a dôležité funkcie, ktoré stoja za zváženie podrobnejšie.

B lymfocyty

Medzi charakteristické črty patrí skutočnosť, že na normálne fungovanie telo potrebuje nielen mladé lymfocyty vo veľkých množstvách, ale aj vytvrdených, zrelých vojakov.

Dozrievanie a vzdelávanie T buniek prebieha v črevách, slepom čreve a mandlích. V týchto „výcvikových táboroch“ sú mladé telá trénované na výkon troch dôležité funkcie:

„Naivné lymfocyty“ sú mladé, neaktivované krvinky, ktoré nemajú skúsenosti s kontaktom s cudzorodými látkami, a preto nemajú prísnu špecifickosť. Sú schopné vykazovať obmedzenú reakciu na niekoľko antigénov. Aktivované po stretnutí s antigénom sú poslané do sleziny alebo kostnej drene na opätovné dozrievanie a rýchle klonovanie vlastného druhu. Po dozretí z nich veľmi rýchlo vyrastú plazmatické bunky, ktoré produkujú protilátky výlučne proti tomuto typu patogénu.
Zrelé plazmatické bunky, prísne vzaté, už nie sú lymfocyty, ale továrne na produkciu špecifických rozpustných protilátok. Žijú len niekoľko dní a eliminujú sa, len čo pominie hrozba, ktorá spôsobila obrannú reakciu. Niektoré z nich sa neskôr „zakonzervujú“ a opäť sa z nich stanú malé lymfocyty s pamäťou antigénu.
Aktivované B-lymfocyty sa za asistencie T-lymfocytov môžu stať úložiskami pamäti porazeného cudzieho agenta, žijú desiatky rokov, vykonávať funkciu odovzdávanie informácií svojim „potomkom“, poskytujúce dlhodobú imunitu, urýchľujúce reakciu tela na rovnaký typ agresívneho vplyvu.

B bunky sú veľmi špecifické. Každý z nich sa aktivuje len pri stretnutí s určitým typom hrozby (kmene vírusu, druhu baktérie alebo prvoka, proteín, chemikália). Lymfocyt nebude reagovať na patogény inej povahy. Hlavnou funkciou B lymfocytov je teda poskytovanie humorálnej imunity a tvorba protilátok.

T lymfocyty

Mladé T-telieska produkuje aj kostná dreň. Tento typ červených krviniek prechádza najprísnejším postupným výberom, ktorý odmieta viac ako 90 % mladých buniek. K „výžive“ a selekcii dochádza v týmusovej žľaze (týmuse).

Poznámka!Týmus je orgán, ktorý sa do fázy najväčšieho rozvoja dostáva medzi 10. a 15. rokom, kedy jeho hmotnosť môže dosiahnuť 40 g. Po 20 rokoch začína klesať. U starých ľudí váži týmus rovnako ako u dojčiat, nie viac ako 13 g Pracovné tkanivá žľazy sú po 50 rokoch nahradené tukovým a spojivovým tkanivom. V dôsledku toho klesá počet T buniek a oslabuje sa obranyschopnosť tela.

V dôsledku selekcie prebiehajúcej v týmusovej žľaze sú eliminované T-lymfocyty, ktoré nie sú schopné viazať žiadne cudzie činidlo, ako aj tie, ktoré zaznamenali reakciu na proteíny pôvodného organizmu. Zvyšné zrelé telá sa považujú za vhodné a sú rozptýlené po celom tele. Obrovské množstvo T buniek (asi 70% všetkých lymfocytov) cirkuluje v krvnom obehu, ich koncentrácia je vysoká v lymfatických uzlinách a slezine.

Tri typy zrelých T lymfocytov opúšťajú týmus:

T-pomocníci. Pomáhajú vykonávať funkcie B lymfocyty, iné imunitné látky. Usmerňujú svoje akcie pri priamom kontakte alebo dávajú príkazy uvoľňovaním cytokínov (signálnych látok).
Zabíjačské T bunky. Cytotoxické lymfocyty, ktoré priamo ničia defektné, infikované, nádorové a akékoľvek modifikované bunky. Zabíjačské T bunky sú tiež zodpovedné za odmietnutie cudzieho tkaniva po implantácii.
T-supresory. Vykonať dôležitá funkcia kontrola aktivity B lymfocytov. V prípade potreby spomaľte alebo zastavte imunitnú odpoveď. Ich bezprostrednou zodpovednosťou je zabrániť autoimunitným reakciám, keď si ochranné telá pomýlia svoje bunky s nepriateľskými a začnú ich napádať.

T-lymfocyty majú hlavné vlastnosti: regulujú rýchlosť ochrannej reakcie, jej trvanie, slúžia ako povinný účastník určitých transformácií a poskytujú bunkovú imunitu.

NK lymfocyty

Na rozdiel od malých foriem sú NK bunky (nulové lymfocyty) väčšie a obsahujú granuly pozostávajúce z látok, ktoré zničia membránu infikovanej bunky alebo ju úplne zničia. Princíp porážky nepriateľských inklúzií je podobný zodpovedajúcemu mechanizmu v T-killeroch, ale je silnejší a nemá výraznú špecifickosť.

NK lymfocyty neprechádzajú procesom dozrievania v lymfatickom systéme, sú schopné reagovať na akékoľvek antigény a zabíjať útvary, proti ktorým sú T lymfocyty bezmocné. Pre takéto jedinečné vlastnosti sa im hovorí „prirodzení zabijaci“. NK lymfocyty sú hlavnými zabijakmi rakovinových buniek. Zvyšovanie ich počtu a zvyšovanie aktivity je jedným z perspektívnych smerov rozvoja onkológie.

zaujímavé! Lymfocyty nesú veľké molekuly, ktoré prenášajú genetickú informáciu do celého tela. Dôležitá funkcia týchto krviniek nie je obmedzená na ochranu, ale rozširuje sa na reguláciu opravy tkaniva, rastu a diferenciácie.

MINISTERSTVO ŠKOLSTVA A VEDY UKRAJINY

TAVRICHESKY NÁRODNÁ UNIVERZITA

ONI. IN AND. VERNÁDSKÝ

KATEDRA BIOLÓGIE

KATEDRA BIOCHÉMIE

Akademická disciplína: IMUNOLÓGIA

Téma: "B-lymfocyty. Receptory a markery. Účasť na imunitnej odpovedi"

Abstrakt pripravil:

Študent: Levchenko Natalya Nikolaevna

Skontrolované:

Zalevskaja Irina Nikolaevna

Simferopol, 2013

Úvod

2 markery B-lymfocytov

Úvod

antigén lymfocytového receptora

Bunky imunitného systému, ktorým sú zverené kľúčové funkcie pri realizácii získanej imunity, patria k lymfocytom, ktoré sú podtypom leukocytov.

Lymfocyty sú jediné bunky v tele, ktoré dokážu špecificky rozpoznať vlastné a cudzie antigény a reagovať aktiváciou na kontakt so špecifickým antigénom. S veľmi podobnou morfológiou sú malé lymfocyty rozdelené do dvoch populácií, ktoré majú rôzne funkcie a produkujú rôzne proteíny.

Jedna z populácií sa nazývala B lymfocyty, podľa názvu orgánu „Bursa of Fabricius“, kde bolo prvýkrát objavené dozrievanie týchto buniek u vtákov. U ľudí dozrievajú B lymfocyty v červenej kostnej dreni.

B lymfocyty rozpoznávajú antigény so špecifickými imunoglobulínovými receptormi, ktoré sa objavujú na ich membránach, keď B lymfocyty dozrievajú. Interakcia antigénu s takýmito receptormi je signálom pre aktiváciu B lymfocytov a ich diferenciáciu na plazmatické bunky, ktoré produkujú a vylučujú protilátky špecifické pre daný antigén – imunoglobulíny.

Hlavnou funkciou B lymfocytov je tiež špecifické rozpoznávanie antigénu, čo vedie k ich aktivácii, proliferácii a diferenciácii na plazmatické bunky - producentov špecifických protilátok - imunoglobulínov, teda k humorálnej imunitnej odpovedi. Najčastejšie B lymfocyty vyžadujú pomoc T lymfocytov vo forme produkcie aktivujúcich cytokínov na rozvoj humorálnej imunitnej odpovede.

Kapitola 1. Všeobecná charakteristika B-lymfocytov

Špecifické imunologické rozpoznávanie patogénnych organizmov je výlučne funkciou lymfocytov, preto sú to práve ony, kto spúšťa reakcie získanej imunity. Všetky lymfocyty pochádzajú z kmeňových buniek kostnej drene, ale T lymfocyty sa potom vyvíjajú v týmuse, zatiaľ čo B lymfocyty pokračujú vo svojom vývoji v červenej kostnej dreni (u dospelých cicavcov). Pojem B-lymfocyty je odvodený od prvého písmena anglického názvu orgánov, v ktorých sa tieto bunky tvoria: Bursa of Fabricius (bursa Fabricius u vtákov) a kostná dreň (kostná dreň u cicavcov).

Bursa Fabricius je jedným z centrálnych orgánov imunogenézy u vtákov, nachádza sa v kloake a riadi humorálnu imunitnú odpoveď. Odstránenie tohto orgánu vedie k zrušeniu syntézy protilátok. Analógom Bursy Fabricius u cicavcov je červená kostná dreň.

Hlavnou funkciou B-lymfocytov (alebo skôr plazmatických buniek, na ktoré sa diferencujú) je tvorba protilátok. Expozícia antigénu stimuluje tvorbu klonu B-lymfocytov špecifických pre tento antigén. Novovytvorené B lymfocyty sa potom diferencujú na plazmatické bunky, ktoré produkujú protilátky. Tieto procesy prebiehajú v lymfoidných orgánoch regionálne od miesta, kde cudzí antigén vstupuje do tela. lymfocyty tvoria asi 15-18% všetkých lymfocytov nachádzajúcich sa v periférnej krvi. Po rozpoznaní špecifického antigénu sa tieto bunky množia a diferencujú, pričom sa transformujú na plazmatické bunky. Plazmatické bunky produkujú veľké množstvo protilátok (imunoglobulíny Ig), ktoré sú v rozpustenej forme vlastnými receptormi B-lymfocytov.Lymfocyty produkujú a vylučujú do krvného obehu molekuly protilátok, čo sú modifikované formy receptorov rozpoznávajúcich antigén týchto lymfocytov. Výskyt protilátok v krvi po objavení sa akéhokoľvek cudzieho proteínu - antigénu - bez ohľadu na to, či je škodlivý alebo neškodný pre telo, a predstavuje imunitnú odpoveď. Výskyt protilátok nie je len ochrannou reakciou tela proti infekčným chorobám, ale javom, ktorý má široký biologický význam: je to všeobecný mechanizmus na rozpoznávanie „cudzích“. Napríklad imunitná reakcia rozpozná ako cudzorodú a pokúsi sa odstrániť z tela akýkoľvek abnormálny, a teda potenciálne nebezpečný variant bunky, v ktorej sa v dôsledku mutácie v chromozomálnej DNA vytvorí mutantná molekula proteínu. . Cicavčie lymfocyty (B bunky) sa diferencujú najskôr v pečeni plodu a po narodení v červenej kostnej dreni. Cytoplazma pokojových B buniek nemá granule, ale obsahuje rozptýlené ribozómy a drsné tubuly endoplazmatického retikula. Každá B bunka je geneticky naprogramovaná tak, aby syntetizovala molekuly imunoglobulínu zabudované v cytoplazmatickej membráne. Imunoglobulíny fungujú ako receptory rozpoznávajúce antigén špecifické pre konkrétny antigén. Na povrchu každého lymfocytu je exprimovaných asi stotisíc receptorových molekúl. Po stretnutí a rozpoznaní antigénu zodpovedajúceho štruktúre receptora rozpoznávajúceho antigén sa B bunky množia a diferencujú na plazmatické bunky, ktoré tvoria a vylučujú v rozpustnej forme veľké množstvá takýchto receptorových molekúl - protilátok. Protilátky sú veľké glykoproteíny nachádzajúce sa v krvi a tkanivovej tekutine. Pretože sú identické s pôvodnými receptorovými molekulami, interagujú s antigénom, ktorý pôvodne aktivoval B bunky, čím vykazujú prísnu špecifickosť.

Akonáhle sa antigén naviaže na receptory B bunky, bunka sa aktivuje. Aktivácia B buniek pozostáva z dvoch fáz: proliferácie a diferenciácie; všetky procesy sú vyvolané kontaktom s antigénom a T-pomocníkmi. V dôsledku proliferácie sa zvyšuje počet buniek schopných reagovať s antigénom zavedeným do tela. Význam proliferácie je veľký, pretože v neimunizovanom organizme je veľmi málo B buniek špecifických pre určité antigény. Niektoré z buniek proliferujúcich pod vplyvom antigénu dozrievajú a postupne sa diferencujú na bunky tvoriace protilátky niekoľkých morfologických typov, vrátane plazmatických buniek. Stredné štádiá diferenciácie B buniek sa vyznačujú meniacou sa expresiou rôznych proteínov bunkového povrchu, ktoré sú potrebné pre interakcie B buniek s inými bunkami.

Každý B-lymfocyt, ktorý sa diferencuje v kostnej dreni, je naprogramovaný tak, aby produkoval protilátky len jednej špecifickosti.

Protilátky sa tvoria skôr, ako sa objaví antigén, a samotný antigén si sám vyberá protilátky. Len čo sa antigén dostane do ľudského tela, doslova narazí na armádu lymfocytov nesúcich rôzne protilátky, z ktorých každý má svoje individuálne rozpoznávacie miesto. Antigén sa viaže len na tie receptory, ktoré sa mu presne zhodujú. Lymfocyty, ktoré naviazali antigén, dostanú spúšťací signál a diferencujú sa na plazmatické bunky, ktoré produkujú protilátky. Keďže lymfocyt je naprogramovaný tak, aby syntetizoval protilátky len jednej špecifickosti, protilátky vylučované plazmatickou bunkou budú identické s ich pôvodnými, t.j. povrchový receptor lymfocytu, a preto sa bude dobre viazať na antigén. Takže samotný antigén vyberá protilátky, ktoré ho rozpoznávajú s vysokou účinnosťou.

Celá vývojová cesta B lymfocytov z krvotvornej kmeňovej bunky do plazmatickej bunky zahŕňa niekoľko štádií, z ktorých každé je charakterizované vlastným typom bunky.

Celkovo je identifikovaných 7 typov:

) kmeňová hematopoetická (krvotvorná) bunka – spoločný prekurzor pre všetky zárodky diferenciácie lymfomyelopoézy;

) spoločný lymfoidný prekurzor B-buniek a T-buniek pre dráhu vývoja B- a T-buniek - najskoršia lymfoidná bunka, pre ktorú ešte nebol určený jeden z dvoch smerov vývoja;

A) skorá pro-B bunka - najbližší potomok predchádzajúceho bunkového typu a predchodca nasledujúcich, v diferenciácii pokročilých typov buniek (predpona „pro“ z anglického progenitor);

B) neskorá pro-B bunka;

) bunka pre-B - typ bunky, ktorý konečne vstúpil do cesty vývoja B-buniek (predpona „pre“ z anglického prekurzora);

) nezrelá B bunka - bunková forma, ktorá dokončuje vývoj kostnej drene, ktorá aktívne exprimuje povrchový imunoglobulín a je v štádiu selekcie na schopnosť interagovať s vlastnými antigénmi;

) zrelá B bunka - bunkový typ periférie, schopný interagovať iba s cudzími antigénmi;

) plazmatická bunka (plazmocyt) - efektorová, protilátka produkujúca bunková forma, ktorá vzniká zo zrelej B bunky po jej kontakte s antigénom.

Kapitola 2. Receptory a markery B lymfocytov

1 Receptory na rozpoznávanie antigénov B buniek: všeobecná charakteristika

Receptory rozpoznávajúce antigén B lymfocytov sú molekuly imunoglobulínu. Cirkulujúce protilátky sú štruktúrne podobné väčšine B-bunkových receptorov, ale nemajú svoje transmembránové a cytoplazmatické segmenty. Hlavné triedy membránovo viazaných imunoglobulínov (mIg), ktoré sa nachádzajú na povrchu zrelých, nestimulovaných B lymfocytov, sú IgM a IgD. Oba typy molekúl môžu byť prítomné súčasne na tej istej B bunke a majú rovnakú špecifickosť a je možné, že tieto antigénne receptory môžu navzájom interagovať, aby kontrolovali aktiváciu lymfocytov a supresiu lymfocytov.

Receptor pre B lymfocyty, ktorý rozpoznáva antigén, je IgM. Membránovo viazaný IgM (mIgM) je typicky monomérny imunoglobulín, t.j. jedna jednotka štyroch polypeptidových reťazcov. Táto molekula má hydrofóbnu sekvenciu umiestnenú v C-koncovej oblasti ťažkého reťazca a je navrhnutá tak, aby ukotvila molekulu k bunkovej membráne. Počet receptorových molekúl dosahuje 10 - 100 tisíc. M je kódovaný rovnakým súborom génov ako jeho náprotivky v sére. Ich jediným štrukturálnym rozdielom je ďalší fragment na C-konci molekuly, ktorý hrá úlohu membránovej kotvy.

V ontogenéze sa prvé membránové formy IgM objavujú v konečnom štádiu diferenciácie B-buniek v kostnej dreni. Zrelé B bunky exprimujú pomerne veľké množstvo tohto proteínu: 2 * 105 molekúl na bunku. Takýto receptorový imunoglobulín interaguje buď s proteínovým alebo korpuskulárnym antigénom (obr. 3.1), alebo s antigénnymi determinantami na povrchu buniek prezentujúcich antigén (makrofágy, dendritické bunky atď.).

Obrázok 1. Štruktúra B-bunkového receptora

Receptory na rozpoznávanie antigénov B buniek boli objavené pomerne ľahko, hlavne s použitím anti-imunoglobulínových protilátok značených buď rádioaktívnymi chemickými prvkami alebo fluoresceínom. Keď sa antigén naviaže na príslušný receptor a vplyvom cytokínov produkovaných monocytmi, makrofágmi a T-lymfocytmi sa aktivujú B-lymfocyty, ktoré sa začnú deliť a diferencovať na plazmatické bunky. Niektoré aktivované B lymfocyty sa menia na pamäťové bunky, ktoré po opakovanom kontakte s antigénom poskytujú rýchlejšiu a účinnejšiu imunitnú odpoveď. Ďalšie zložky (Ig-alfa (CB79a) a Ig-beta (CD79b)) sú priamo spojené s hlavnou časťou receptora a spájajú ho s intracelulárnymi dráhami prenosu signálu.

Cytoplazmatická oblasť mlg je malá a nie je vhodná na interakciu s C-proteínmi alebo tyrozínkinázami. Zdá sa, že úlohu CD3 v prípade mIgM zohráva heterodimér spojený s mIgM, ktorý pozostáva z dvoch glykoproteínov spojených disulfidovou väzbou s molekulovými hmotnosťami 32-34 kDa (IgM-alfa) a 37-39 kDa (IgM- beta, IgM-gama). Beta a gama reťazce sú produkty rovnakého génu a sú produkované alternatívnym zostrihom. Oba reťazce sú zástupcami imunoglobulínovej superrodiny a každý obsahuje jednu doménu v extracelulárnej časti. Cytoplazmatické oblasti týchto polypeptidov majú konzervovanú sekvenciu, vrátane šiestich aminokyselín umiestnených určitým spôsobom voči sebe navzájom. Rovnaká sekvencia sa nachádza v gama, delta a zeta reťazcoch CD3, čo naznačuje podobné funkcie CD3 a IgM alfa-IgM beta. Cytoplazmatické fragmenty obsahujú potenciálne fosforylačné miesta.

2 markery B-lymfocytov

Na periférii (mimo kostnej drene) získavajú B lymfocyty svoje charakteristické markery bunkového povrchu.

Hlavnými markermi B lymfocytov sú membránové Ig, zatiaľ čo bunky jedného klonu (rýchlo vytvoreného ako výsledok série postupných delení potomstva jednej B bunky) exprimujú Ig molekuly, ktoré sa špecificky viažu len na jeden Ag epitop. Takéto bunky syntetizujú monoklonálne AT, ktoré sú schopné rozpoznať a viazať iba jeden Ag. Ag-väzbové miesto membránového Ig B-lymfocytu hrá úlohu bunkového Ag-rozpoznávacieho receptora. Okrem membránového Ig nesie B lymfocyt ďalšie markery; receptory Fc fragmentu Ig, CD10 (na nezrelých B bunkách), CD19, CD20, CD21, CD22, CD23 (pravdepodobne zapojené do bunkovej aktivácie), receptory pre C3b a C3d, molekuly MHC I. a I. triedy.

Membránový imunoglobulín je špecifický marker B buniek, pretože je exprimovaný na všetkých zrelých B lymfocytoch a chýba na iných bunkách. Prevládajúcou triedou membránových imunoglobulínov na natívnych (neexponovaných antigénu) B bunkách je IgM. Je prítomný na povrchu všetkých natívnych B lymfocytov, počnúc štádiom nezrelých B buniek (pozri časť 3.3.1.2) (tabuľka 3.2). Na zrelých domorodcoch

V B bunkách je spolu s IgM prítomný IgD. Počet molekúl imunoglobulínu na povrchu naivnej B bunky je asi 150 000. Počas imunitnej odpovede sa triedy imunoglobulínov prepínajú na IgG, IgA a IgE. B bunky krvi a sekundárnych lymfoidných orgánov nesú na svojom povrchu prevažne IgG a B bunky slizníc nesú IgA.

Okrem imunoglobulínu obsahuje BCR niekoľko ďalších molekúl. Dva z nich - CD79a a CD79b - tvoria integrálnu súčasť BCR, ďalšie tri - CD19, CD21 a CD81 - sú s ním funkčne spojené a tvoria fyzické spojenie s BCR až po aktivácii bunky. Varianty molekúl CD79 - a a b - sa tiež nazývajú Ig? a Ig?. Pomocou nekovalentných väzieb tvoria heterodiméry spojené s membránovým imunoglobulínom. Tieto molekuly majú podobné veľkosti a molekulové hmotnosti (asi 40 kDa). Zapojenie Ig? a Ig? pri prenose signálu je založený na spojení ich cytoplazmatickej časti s intracelulárnymi tyrozínkinázami.

Molekula CD19 patrí do superrodiny imunoglobulínov. CD19 hrá dôležitú signalizačnú funkciu, pretože táto molekula je spojená s PI3K kinázou. CD21 je receptor pre zložky komplementu (CR2), ktorý sa podieľa na zosilnení antigénneho signálu, ako aj na regulácii aktivity B lymfocytov. CD81 je klasifikovaný ako tetraspanín (preniká membránou 4-krát); funkcia tejto molekuly nie je presne určená.

Tyrozínkináza Fyn je spojená s cytoplazmatickými oblasťami membránového imunoglobulínu a tyrozínkinázy Blk, Lyn, Lck, ako aj Syk, ktoré sa podieľajú na prenose aktivačného signálu, sú spojené s molekulami CD79, CD19 resp. CD81. Okrem toho sa lipidová kináza PI3K nachádza v blízkosti cytoplazmatickej časti molekuly CD19. Toto množstvo signálnych enzýmov spojených so zložkami BCR zaisťuje iniciáciu a prenos aktivačných signálov po väzbe antigénu.

Kapitola 3. Subpopulácie B lymfocytov

Všetky B lymfocyty majú množstvo spoločných vlastností: produkujú protilátky a imunoglobulín (Ig), exprimujú antigén rozpoznávajúci Ig receptor (B-Cell Receptor – BCR) a povrchové markery CD 19 a CD45 (B220). Zároveň možno rozlíšiť niekoľko subpopulácií B buniek, ktoré sa líšia pôvodom, diferenciáciou, fenotypom a funkčnými vlastnosťami.

Existujú 3 hlavné subpopulácie B buniek (tabuľka 1). Jeden z nich je diskutovaný vyššie - B2 bunky (niekedy nazývané obyčajné B bunky), lokalizované hlavne v slezine, kostnej dreni, lymfatických uzlinách, Peyerových plátoch a jednotlivých folikuloch črevného lymfoidného tkaniva. Histologickou jednotkou, ktorá je miestom koncentrácie B2 buniek, je lymfoidný folikul. Tieto bunky tvoria veľkú väčšinu cirkulujúcich B lymfocytov a hrajú hlavnú úlohu v humorálnej imunitnej odpovedi. Ďalšie dve subpopulácie sú B1 a B bunky marginálnej zóny (MZB bunky). Väčšina údajov o rôznych podskupinách B lymfocytov sa získala na myšiach. Informácie o subpopuláciách ľudských B buniek sú extrémne vzácne.

B1 bunky sú lokalizované hlavne v seróznych dutinách -

brušnej a pleurálnej. Malý počet B1 lymfocytov, prevažne buniek vylučujúcich protilátky, sa nachádza v slezine, kde tvoria 1-5 % z počtu B buniek. Niektoré B1 bunky migrujú (cez omentum) do črevnej sliznice a mezenterických lymfatických uzlín (až 50 % IgA producentov v črevnom lymfoidnom tkanive sú B1 bunky). Chýbajú v lymfatických uzlinách myší. Existujú 2 subpopulácie B1 buniek. Hlavným rozdielnym znakom je v tomto prípade expresia membránovej molekuly CD5 (známej ako jeden z markerov T buniek). Bunky B1a súčasne nesú na svojom povrchu molekuly IgM a CD5. CD5 chýba vo všetkých ostatných B lymfocytoch, vrátane B1b buniek, ktoré sú inak veľmi podobné B1a bunkám. Bunky B1 sa vyznačujú „aktivovaným fenotypom“, ktorý sa prejavuje v expresii kostimulačných molekúl CD80 a CD86 na ich povrchu. Táto vlastnosť zabezpečuje schopnosť B1 lymfocytov vykonávať funkcie APC.a a B1b bunky exprimujú BCR obsahujúci membránovú formu IgM. Sú známe výnimky: bol opísaný prechod z IgM na IgA v lamina propria čreva. Preusporiadané V gény membránových IgM B1a buniek neobsahujú N-inzerty (t.j. enzým TdT sa nezúčastňuje na ich preskupení). Diverzita V génov B1 buniek je výrazne nižšia ako diverzita B2 buniek. Je to spôsobené rozdielmi vo vývojových podmienkach: bunky B1a sa v ontogenéze objavujú skôr ako iné subpopulácie – dokonca ešte pred narodením. Vyvíjajú sa v pečeni plodu za účasti IL-5 a IL-10 z progenitorových buniek odlišných od buniek obyčajných B buniek. Už v embryonálnom období migrujú B1 bunky do seróznych dutín, kde existujú počas celého života organizmu.

Bunky B1 sú schopné samoudržania prostredníctvom veľmi pomalej proliferácie, pričom doplnia stratu buniek odumierajúcich mechanizmom apoptózy.

Bunky B1b sa tiež vyvíjajú v pečeni embryí a po narodení v kostnej dreni z iných progenitorových buniek. B1b lymfocyty sa usadzujú na periférii o niečo neskôr ako B1a bunky – bezprostredne pred a bezprostredne po narodení. Keď sa V gény preusporiadajú v B1b bunkách, vytvorí sa určitý počet N inzertov. Bunky B1b tiež migrujú do seróznych dutín a zostávajú tam samoobnovením.

Oba typy buniek B1 sa môžu diferencovať na bunky produkujúce protilátky bez stimulácie antigénom. Zároveň vylučujú prevažne IgM protilátky (v čreve – aj IgA). Väčšina týchto protilátok je špecifická pre telu vlastné proteíny (DNA, históny, kolagén, zložky cytoskeletu, antigény krvných skupín atď.); mnohé z nich sú polyšpecifické, t.j. schopné interakcie s viacerými antigénmi, vrátane autológnych. Tieto protilátky majú nízku afinitu (afinitu) k antigénom, vrátane vlastných antigénov, a nie sú schopné spôsobiť poškodenie tkaniva. Približne polovica sérového IgM je vylučovaná bunkami B1. Prirodzené protilátky produkované lymfocytmi B1a sú často špecifické pre mikrobiálne antigény a opsonizujú patogény, pričom hrajú dôležitú úlohu vo vrodených imunitných odpovediach.

Tieto bunky sa môžu podieľať na adaptívnej imunitnej odpovedi, ktorá je charakteristickejšia pre bunky B1b. Reakcia B1 buniek je prevažne nezávislá od týmusu. B1 bunky neustále cirkulujú medzi slezinou a brušnou dutinou, ale nevstupujú do folikulov, pretože neexprimujú BLC chemokínový receptor CXCR5 (CXCL13). S tým súvisí aj fakt, že procesy?zlepšenie? humorálna imunitná odpoveď vo forme prepínania izotypov a zvyšujúcej sa afinity k antigénom neovplyvňuje alebo minimálne ovplyvňuje B1 bunky.

Ďalším typom B lymfocytov je B bunka marginálnej zóny (MZB). Sú lokalizované takmer výlučne v okrajovej zóne sleziny, pričom oddeľujú bielu miazgu od červenej. Fenotypicky sú tieto bunky viac podobné bunkám B2 ako bunkám B1. Pochádzajú z rovnakých progenitorových buniek kostnej drene. Hlavným membránovým imunoglobulínom MZB buniek je IgM, ktorý je exprimovaný silnejšie ako na B2 bunkách. Súčasne je IgD prítomný na membráne vo veľmi malých množstvách. Tieto bunky sú fenotypom podobné aktivovaným B lymfocytom. Obsahujú molekuly CD69, CD25, CD38 a malé množstvo CD23. Pozoruhodná je prítomnosť molekuly CD1d, ktorá sa podieľa na prezentácii lipidových antigénov.

K separácii bunkovej línie MZB od všeobecnej bunkovej línie B2 dochádza v prechodnom štádiu prechodných buniek (T3), keď budúce bunky MZB oslabujú expresiu IgD a nie IgM (ako bunky B2) a strácajú molekulu CD23. MZB lymfocyty neexprimujú chemokínový receptor CXCR5, ktorý umožňuje bunkám migrovať do folikulov. Kľúčovým diferenciačným faktorom buniek MZB je Notch-2. Pod vplyvom sfingozín-1-fosfátu a za účasti adhéznych molekúl LFA-1 a VLA-4 migrujú do okrajových zón sleziny. MZB bunky sa nezúčastňujú na recyklácii, ale vykonávajú kyvadlovú dopravu. migrácia do lymfoidných folikulov a späť, získavanie informácií o antigénoch vstupujúcich do sleziny s krvou. Životnosť MZB lymfocytov je porovnateľná so životnosťou tela. Pokles počtu buniek MZB spôsobený poškodzujúcimi faktormi je rýchlo eliminovaný a bunky sa podieľajú na humorálnej imunitnej odpovedi na patogény vstupujúce do krvného obehu. Vykonávajú imunitnú odpoveď nezávislú od týmusu na zapuzdrené patogény. Vďaka silnej expresii molekúl MHC-II a kostimulačných molekúl majú bunky MZB silnú schopnosť interagovať s pomocnými T bunkami, ale ich účasť na imunitnej odpovedi závislej od týmusu nie je dostatočne pochopená. Pri odpovedi na antigény sa MZB bunky diferencujú na bunky produkujúce protilátky s krátkou životnosťou. V gény MZB buniek sú zriedkavo ovplyvnené mutáciami, čo je typické pre vývoj plazmatických buniek mimo germinálnych centier. V týchto bunkách nedochádza k prepínaniu tried imunoglobulínov a dokonca aj pamäťové bunky MZB nesú na svojom povrchu skôr IgM ako IgG. V okrajovej zóne ľudskej sleziny prevládajú IgM+ pamäťové bunky.

Zoznam použitej literatúry

1.A. Reuth, J. Brustoff, D. Meil. Imunológia - M.: Mir, 2000

.Lebedev K.A. - Imunológia v klinickej praxi, 1996

.Imunológia (v 3 zväzkoch) / Pod. vyd. U. Paul. - M.: Mir, 1988

.Yarilin A.A - Imunológia, 2010

.Khaitov R.M., Ignatieva G.A., Sidorovich I.G., Imunológia: učebnica. - M.: Medicína, 2000. 432 s.: chor. (Text. lit. Pre študentov lekárskych vysokých škôl).

.#"ospravedlniť">. #"ospravedlniť">. http://immuninfo.ru/immunologiya

Doučovanie

Potrebujete pomôcť so štúdiom témy?

Naši špecialisti vám poradia alebo poskytnú doučovacie služby na témy, ktoré vás zaujímajú.
Odošlite žiadosť s uvedením témy práve teraz, aby ste sa dozvedeli o možnosti konzultácie.

Páčil sa vám článok? Zdieľaj to

Vytlačte si tento článok