Основные этапы развития специфического иммунного ответа

За реализацию всех процессов, связанных с презентацией антигенов, отвечают так называемые антиген-презентирующие клетки (АПК) – гетерогенная популяция лейкоцитов с выраженными иммуностимулирующими свойствами, обладающие способностью осуществлять «процессинг» антигена и предоставлять (презентировать) его иммунокомпетентным клеткам (в первую очередь, различным популяциям Т-хелперов и цитотоксическим Т-лимфоцитам).

Процессинг антигенов – это частичный (ограниченный) протеолиз белковых антигенов (расщепление до 5–20 аминокислотных остатков), упаковка полученных фрагментов антигена на молекулы главного комплекса гистосовместимости 1 и 2 классов (МНС I и МНС II), а также последующая экспрессия образующихся комплексов на поверхность АПК – т.е. презентация антигена в иммуногенной форме (той самой форме, которая может вызвать развитие специфического иммунного ответа с последующим формирование иммунологической памяти). Т-лимфоциты, клетки, которые запускают и контролируют реакции адаптивного иммунитета, могут распознавать своими Т клеточными рецепторами только короткие антигенные пептиды в составе молекул MHC I и/или II класса.

Какие клетки отвечают за презентацию антигенов? Обычно выделяют «профессиональные» АПК – дендритные клетки, макрофаги и В-лимфоциты – на поверхности этих клеток молекулы МНС II класса присутствуют постоянно. Наряду с «профессиональными» АПК, некоторые типы соматических клеток (кератиноциты, тироциты, эндотелиоциты) при различных воспалительных процессах в условиях активации цитокинами также приобретают способность участвовать в презентации антигенов. Антигенные пептиды в составе молекул MHC II класса распознают Т хелперы- клетки, которые координируют развитие всех типов иммунного ответа и воспаления, продуцируя цитокины, регулирующие активность клеток врожденного и приобретенного иммунитета. Что же касается молекул МНС I класса, то они постоянно (конститутивно) представлены на поверхности всех ядросодержащих клеток организма, кроме клеток трофобласта. Под действием провоспалительных факторов (цитокины, патоген-ассоциированные молекулярные паттерны, маркеры повреждения собственных клеток и т.д.) уровень экспрессии молекул МНС I класса может существенно повышаться.

 В ходе развития специфического иммунного ответа выделяют следующие этапы:

1) Первичное проникновение патогена через барьерные ткани;

2) Распознавание патогена при помощи паттерн-распознающих рецепторов (в первую очередь, TLRs для внеклеточных патогенов, NLR и RLR для внутриклеточных), активация клеток и запуск различных механизмов эндоцитоза (поглощение патогена в различных АПК протекает с использованием различных механизмов эндоцитоза); более того, распознавание патогена или его фрагментов при помощи PRR необходимо для индукции экспрессии ко-стимуляционных молекул (см. ниже);

3) Захват и интернализация при помощи эндоцитоза патогена или его фрагментов АПК, которые могут быть локализованы в барьерных тканях (например, дендритные клетки) или в лимфе, собранной из тканей в лимфатическом узле (В-лимфоциты);

4) Процессинг и доставка антигенов в Т-зависимые зоны периферических лимфоидных органов активированными АПК (в этом случае АПК становятся зрелыми и начинает экспрессировать рецепторы «хоуминга» в лимфоидную ткань, в Т-зависимые зоны, где вероятность встречи с «наивными» и клетками центральной памяти максимальна. Периферические лимфоидные органы являются организованными структурами лимфоидной ткани, в которой созданы условия для взаимодействия клеток иммунной системы и развития реакций адаптивного иммунного ответа;

5) Презентация антигенов Т-лимфоцитам в Т-зависимых зонах периферических лимфоидных органов;

6) Выбор направления и развитие адаптивного ответа, связанного с получением Т-клеткой активационных сигналов (распознавание антигена, сигнал от ко-стимулирующих молекул, и сигнал от цитокинов),

7) Клональная экспансия Т-лимфоцитов и формирование пула эффекторных клеток, способных мигрировать в очаг проникновения патогена и долгоживущих клеток памяти.

В том случае, если этапы 1–3 могут протекать как в периферических тканях (в случае дендритных клеток как АПК), так и в лимфоидной ткани (В-клетки как АПК), то последующие этапы (4-6) в норме протекают исключительно в периферических лимфоидных органах. Именно поэтому периферические органы иммунной системы расположены по регионарному принципу, что позволяет контролировать поступление антигенов из определенных частей тела и обеспечивать развитие иммунного ответа. Каждый лимфатический узел контролирует строго определенную часть тела, от которой к нему поступает лимфа. Селезенка является барьером для антигенов, поступивших в кровоток. Кроме того, лимфоидная ткань и диффузные скопления лимфоидных клеток расположены в барьерных тканях – слизистых оболочках и коже.