Генетична основа міжклітинної кооперації клітин імунної системи

Для формування гуморального імунітету (синтезу антитіл) необхідна кооперована взаємодія В-лімфоцитів з Т-лімфоцитами. Встановлено, що Т-лімфоцит здатний розпізнавати «чуже» лише в тому випадку, коли «чужий» матеріал знаходиться в комплексі з своїм. Тобто, ТCR здатний розпізнати свій антиген у тому випадку, коли він знаходиться на клітині в комплексі з молекулами HLA системи. У ролі структур первинного розпізнавання чужорідних антигенів виступають продукти генів, які локалізуються в ділянці HLA. Вони є генетичним кермом управління основними імунологічними процесами, контролюють клітинний і гуморальний імунітет, функцію фагоцитів, синтез компонентів комплементу тощо. Встановлено, що Т-цитотоксичні лімфоцити можуть розпізнати антигенні структури (наприклад, віруси) тільки тоді, коли патоген знаходиться на поверхні клітини в комплексі з молекулами HLA І класу. Антиген впливає також і на В-лімфоцити через Т-хелпери, які передають інформацію про структуру антигену, синтезують відповідні цитокіни. Тільки після цього, В-лімфоцити починають ділитися і перетворюються в антитілопродукуючі плазмоцити або в В-лімфоцити пам’яті.

У основі взаємодії антигенпрезентуючих клітин (АПК) з Т-лімфоцитами лежить явище, назване «подвійним розпізнаванням». Виявилося, що АПК може передати сигнал про будову антигену не будь-якому Т-лімфоциту, а тільки «своєму», тотожному за генами головного комплексу гістосумісності. Спеціальний CD4-рецептор на Т-лімфоцитах впізнає того, хто передає антиген. Розпізнавання здійснюється також й іншими генетичного детермінованими рецепторами, а клітини обмінюються між собою різними цитокінами, в т.ч. інтерлейкінами, факторами некрозу пухлин, колонієстимулюючими факторами тощо. Не менш складно здійснюється взаємодія між Т- і В-лімфоцитами, яка також контролюється генетичними факторами.

Комплекси молекул НLA І і ІІ класів з вбудованим антигенним пептидом розпізнається і взаємодіє з TCR Т-лімфоцитів. Однак, цей зв’язок досить нестійкий через невисокий афінітет. Зазвичай цей зв’язок стає міцнішим і стабілізується завдяки приєднанню молекул CD4, які мають тотожність з молекулами НLA ІІ класу або молекул CD8, які мають тотожність з молекулами НLA І класу.

За своєю структурою білкова молекула CD4 складається з чотирьох позаклітинних доменів і цитоплазматичної частини, яка тісно зв’язана з тирозинкіназою. N-кінцевий домен, будова якого аналогічна будові V-домена та має ділянки, які відповідають за зв’язування з β 2-доменом молекули НLA ІІ класу.

Молекула CD8 - димер, який складається з двох полімерних ланцюгів (α і β) або (α і α). Кожний ланцюг містить один домен V-типу. За зв’язок молекули НLA І класу (з її α 3-доменом) відповідальні ділянки V-домену α -ланцюгу.

Для посилення стимулюючого сигналу, який формується під час презентації антигену, необхідне включення в процес костимулюючих сигналів. Вони виникають при взаємодії молекул CD80 або CD86 (CD80/86), які розміщені на поверхні антигенпрезентуючих клітин з корецептором Т-лімфоцитів CD28. Іноді активація Т-лімфоцитів призводить до експресії на їх поверхні молекули CD152 (CTLA-4), яка за своєю структурою дуже подібна на молекулу CD28. Однак, якщо CD28 активує Т-лімфоцити, то CD152 сприяє їх супресії. Взаємодія між молекулами CD2 і CD58 (LFA-3) викликає активацію клітин, яка називається спонтанною, бо забезпечує самопідтримку Т-лімфоцитів на периферії.