Специфический иммунный ответ

Специфический иммунный ответ (приобретенный иммунитет) – это второй этап защитной реакции организма. Его отличительной особенностью является распознавание чужеродного антигена и выработка факторов защиты, направленных специально против него. В реализации специфического иммунного ответа можно выделить три этапа:

– распознавание антигена;

– активацию лимфоцитов;

– эффекторное действие.

В основе специфического иммунного ответа лежит накопление антител и специализированных Т-клеток, которые связывают антиген, нейтрализуют его и в конечном итоге защищают организм от чужеродных антигенов.

Специфический иммунный ответ может быть двух видов: гуморальный и клеточный. Упрощенная схема иммунного ответа представлена на рис. 14.

 

Рис. 14. Схема иммунного ответа

Гуморальный иммунитет. Эффекторные функции гуморального иммунитета обусловлены действием антител.

В-лимфоциты несут на своей поверхности мембраносвязанные антитела класса IgM, выполняющие функции антигенраспознающих рецепторов. Клетки каждого клона В-лимфоцитов несут рецепторы, специфичные к определенному антигену. Чтобы обеспечить связывание многочисленных антигенов, с которыми в течение жизни может столкнуться организм, изначально в нем должно существовать практически бесконечное разнообразие рецепторов разной специфичности. Исходное число клеток каждой специфичности до встречи с антигеном невелико. Когда антиген проникает в организм, он связывается с В-клетками, несущими рецепторы, специфичные к этому антигену, что является сигналом к началу интенсивного размножения (пролиферации) В-лимфоцитов. После определенного числа делений В-клетки дифференцируются в плазматические клетки, которые образуют и выделяют в растворимом виде в кровь антитела, специфические к данному антигену.

Продукция антител может протекать без участия Т-клеток, если антигенами являются молекулы биополимеров с повторяющимися эпитопами, например белковые и липополисахаридные антигены бактерий, вирусов. Структура этих антигенов позволяет им перекрестно связывать В-клеточные рецепторы, что приводит к дальнейшей активации, пролиферации и дифференцировке В-лимфоцитов. Развивающийся при этом иммунный ответ идет по IgM-типу. Переключение на синтез иммуноглобулинов других типов в отсутствие кооперации с Т-клетками либо невозможно, либо длится непродолжительное время.

Если антиген имеет мономерное или олигомерное строение, он не способен перекрестно связывать В-клеточные рецепторы, поэтому для активации В-лимфоцитов необходим дополнительный сигнал от Т-клеток. Т-лимфоциты распознают антиген только в комплексе с белками МНС. Поэтому после связывания антигена с рецептором происходит его фагоцитоз В-лимфоцитом и вынос антигенной детерминанты в комплексе с белками МНС-II на поверхность клетки. Связывание Тх, имеющего на своей поверхности рецептор, специфичный по отношению к данному антигену, стимулирует выработку в Тх-клетках медиаторов иммунного ответа – интерлейкинов. IL-2, воздействуя на В-лимфоцит, активируют процесс размножения и преобразования в плазматическую клетку.

Эффекторные функции антител. Антитела могут взаимодействовать с бактериальными токсинами, находящимися в крови. Токсины - это продукты жизнедеятельности бактерий, обладающие токсичностью по отношению к организму человека, например, столбнячный, гангренозный, дифтерийный. Связывание токсинов с антителами приводит к подавлению их токсичности, но не приостанавливает размножение бактерий.

Антитела могут взаимодействовать с вирусами, находящимися в крови, блокируя их антигены. Это препятствует связыванию вируса с рецепторами клетки и проникновению в нее.

Комплекс антиген-антитело (малый иммунный комплекс) активирует систему комплемента.

 

Клеточный иммунитет включает формирование клонов Т-лимфоцитов, способных разрушать клетки собственного организма, зараженные вирусом (противовирусный иммунитет), раковые клетки (противоопухолевый иммунитет), отторгать пересаженные органы и ткани (трансплантационный иммунитет), а также участвует в ликвидации некоторых видов бактериальных инфекций.

В первой фазе иммунного ответа, проникший в организм вирус захватывается антигенпрезентирующими клетками (АПК), частично расщепляется и его антигенная детерминанта выносится на поверхность клетки в комплексе с белками МНС-II для распознавания Тх-лимфоцитами или с молекулами МНС-I, распознаваемом Тк-лимфоцитами. Среди огромного количества Тх-клеток только немногие обладают подходящим Т-клеточным рецептором и могут специфически распознать линейный Т-эпитоп в комплексе с молекулой МНС II. Процесс распознавания активирует АПК, которые начинают секретировать сигнальные белки интерлейкины (IL-1), стимулирующие пролиферацию этих Тх-клеток. Активированные Тх-клетки продуцируют IL-2, стимулирующий их собственное деление.

Во второй фазе Тх-иммунного ответа активированные Тх-клетки распознают на поверхности В-клеток тот же комплекс: молекула МНС класса II – антигенный пептид, который присутствует на АПК.

Цитотоксические Т-лимфоциты (Тк) распознают процессированный вирусный антиген, представленный в комплексе с МНС-молекулами I класса. Клонированные и активированные Тц-лимфоциты способны узнавать и связывать инфицированные клетки организма, на поверхности которых есть вирусные фрагменты, связанные с МНС-молекулами I класса. Тц-клетки секретируют белок перфорин, который образует каналы в наружной мембране инфицированных клеток, что приводит к ее лизису.

После устранения инфекции сохраняется некоторая часть вновь cинтезированных В-, Тх- и Тц-лимфоцитов, способных снова активироваться, если вирус повторно попадет в организм.. Их называют клетки памяти, они являются наиболее долгоживущими клетками и обеспечивают долгосрочный иммунитет.

Таким образом, основными характеристиками специфического иммунитета являются специфичность и память.