Функции лимфоцитов в иммунном ответе
Т-лимфоциты и В-лимфоциты иммунитета. Предварительная обработка Т- и В-лимфоцитовХотя при исследовании под микроскопом большинство лимфоцитов в нормальной лимфоидной ткани выглядят одинаковыми, эти клетки подразделяют на две основные популяции. Одна популяция — Т-лимфоциты — ответственна за формирование активированных лимфоцитов, обеспечивающих клеточно-опосредованный иммунитет. Другая популяция — В-лимфоциты — ответственна за формирование антител, обеспечивающих гуморальный иммунитет. Оба типа лимфоцитов образуются у эмбриона из полипотентных гемопоэтических стволовых клеток, формирующих лимфоциты как один из наиболее важных результатов их дифференцировки. Почти все сформированные лимфоциты в результате заселяют лимфоидную ткань, однако прежде чем это произойдет, они дополнительно дифференцируются или проходят предварительную обработку. Лимфоциты, которые в итоге станут активированными Т-лимфоцитами, сначала мигрируют к тимусу, где подвергаются предварительной обработке. Эти ответственные за клеточно-опо-средованный иммунитет лимфоциты называют Т-лимфоцитами, что подчеркивает роль тимуса. Другая популяция лимфоцитов, В-лимфоциты, предназначенные для формирования антител, проходят предварительную обработку в печени плода в середине периода внутриутробной жизни, а также в костном мозге в конце внутриутробной жизни плода и после рождения. Эта популяция клеток впервые была открыта у птиц, имеющих специальный орган для их предварительной обработки, который называют бурсой Фабриция (фабрициевой сумкой). Ответственные за гуморальный иммунитет лимфоциты называют В-лимфоцитами, что подчеркивает роль бурсы. На рисунке показаны две лимфоцитарные системы для формирования: (1) активированных Т-лимфоцитов; (2) антител.
Предварительная обработка Т- и В-лимфоцитовВсе лимфоциты организма происходят от коммитированных в лимфоцитарном направлении стволовых клеток эмбриона, но эти клетки не могут непосредственно превратиться в активированные Т-лимфоциты или антитела. Прежде чем это станет возможным, клетки должны подвергнуться дальнейшей дифференцировке в соответствующих областях, где они проходят специфическую обработку. Т-лимфоциты проходят предварительную обработку в тимусе (вилочковой железе). После образования в костном мозге Т-лимфоциты сначала мигрируют к вилочковой железе. Здесь они быстро делятся, одновременно становясь чрезвычайно разнообразными, т.е. предназначенными для реакции против разных специфических антигенов. Это значит, что один лимфоцит, обработанный в тимусе, проявляет специфическую реактивность в отношении одного антигена. Следующий лимфоцит специфически реагирует на другой антиген. Это продолжается до тех пор, пока в тимусе не появятся тысячи разных типов лимфоцитов со специфической реактивностью в отношении тысяч разных антигенов. Эти разные типы предварительно обработанных Т-лимфоцитов оставляют тимус и распространяются кровью по всему телу, временно оседая в лимфоидной ткани. Кроме того, благодаря обработке в тимусе любой оставляющий его Т-лимфоцит не реагирует с белками или другими антигенами собственных тканей организма (иначе Т-лимфоциты погубили бы собственное тело человека в течение всего нескольких дней). Тимус выбирает, какие Т-лимфоциты могут его покинуть, сначала смешивая их практически со всеми специфическими аутоантигенами собственных тканей тела. Если Т-лимфоцит реагирует, он разрушается и фагоцитируется, вместо того, чтобы выделяться. Это происходит с основной частью клеток (вплоть до 90%). Таким образом, клетки, выделяющиеся из тимуса, не реагируют против собственных антигенов тела; они реагируют лишь на антигены внешних источников, например бактерий, токсинов или тканей, пересаженных от другого человека. Основная часть предобработки Т-лимфоцитов в тимусе происходит перед рождением ребенка и в течение нескольких месяцев после рождения. Удаление вилочковой железы после этого периода ослабляет (но не исключает) Т-лимфоцитарную иммунную систему. Однако удаление тимуса за несколько месяцев до рождения может нарушить развитие всего клеточно-опосредован-ного иммунитета. Поскольку именно клеточный тип иммунитета в основном отвечает за отторжение трансплантированных органов, например сердца или почек, органы можно пересаживать с меньшей вероятностью отторжения, если у животного в соответствующее время до его рождения удалить тимус. В-лимфоциты проходят предварительную обработку в печени и костном мозге. О деталях предварительной обработки В-лимфоцитов известно гораздо меньше, чем о предобработке Т-лимфоцитов. Известно, что у человека предварительная обработка В-лимфоцитов осуществляется в печени в середине внутриутробного периода развития, а также в костном мозге в конце внутриутробного периода и после рождения. Существуют два важных различия между В- и Т-лимфоцитами. Во-первых, В-лимфоциты активно секретируют реактивные агенты, называемые антителами, в отличие от Т-лимфоцитов, реагирующих с антигеном непосредственно. Антитела — это крупные белковые молекулы, способные соединяться с антигенной субстанцией и разрушать ее. Во-вторых, разнообразие В-лимфоцитов выражено больше, чем у Т-лимфоцитов, т.е. формируются миллионы типов В-лимфоцитарных антител с разными специфическими реактивностями. После предобработки В-лимфоциты, как и Т-лимфоциты, мигрируют к лимфоидной ткани по всему телу, где временно располагаются рядом, но несколько обособленно от областей локализации Т-лимфоцитов. – Также рекомендуем “Роль лимфоцитарных клонов. Происхождение клонов лимфоцитов” Оглавление темы “Клетки иммунитета. Виды иммунитета”: |
Источник
Иммунная система жизненно необходима для человека. Без её нормальной работы организм становится беззащитным перед опасными бактериями, вирусами, грибками и прочими вредными возбудителями. Иммунитет представлен обширной сетью клеток и тканей, которые постоянно ведут поиск патогенов, и, обнаружив врага, атакуют его. Активные элементы иммунной системы отличают наши собственные здоровые клетки и ткани от инородных по принципу “свой-чужой”. Постараемся кратко рассказать о главных защитниках нашего организма.
Простуда и грипп
Лейкоциты
Белые кровяные клетки, называемые лейкоцитами, циркулируют в кровеносных и лимфатических сосудах и постоянно “патрулируют” организм, в поиске вредных возбудителей. Как только они обнаружены, количество лейкоцитов увеличивается, что означает начало борьбы с инородным телом. Кроме того, белые кровяные клетки посылают сигнал всем остальным органам и тканям подготовиться к отражению “атаки”.
Наши белые кровяные клетки хранятся в разных местах, которые называются лимфоидными органами или органами иммунной системы:
- Вилочковая железа (Тимус) – железа, которая находится между легкими, где формируются Т-клетки иммунной системы.
- Селезёнка – орган, который фильтрует кровь. Находится в верхней левой части живота.
- Костный мозг – находится внутри костей. Также производит эритроциты.
- Лимфоузлы – небольшие железы, расположенные по всему телу, связанные между собой лимфатическими сосудами.
Существует два основных типа лейкоцитов, – фагоциты и лимфоциты:
Фагоциты
Они окружают, расщепляют и поглощают патогенные микроорганизмы. Есть несколько групп фагоцитов, в том числе:
- Нейтрофилы – наиболее распространенная группа фагоцитов, который, как правило, атакуют бактерии.
- Моноциты – это самый крупный и наиболее активный тип фагоцитов, который через несколько дней после циркуляции в крови проникает в ткани и трансформируется в макрофаги.
- Макрофаги – обнаруживают и пожирают патогенные микроорганизмы и отмирающие клетки.
- Тучные клетки – играют ключевую роль в борьбе с воспалением, аллергенами, травмами и др.
Лимфоциты
Лимфоциты позволяют организму запоминать патогены и распознавать их, если они снова возвращаются для атаки здоровых клеток. Это главные клетки, которые создают так называемые антитела и иммунный ответ организма на инфекции. Лимфоциты формируются в костном мозге, после чего часть из них остаётся там и превращается в В-лимфоциты (В-клетки). Вторая часть направляется в тимус, где трансформируется в Т-лимфоциты (Т-клетки).
Каждый из этих типов клеток выполняет свои задачи:
- В-лимфоциты – продуцируют антитела и сообщают Т-лимфоцитам о начале атаки.
- Т-лимфоциты – разрушают поврежденные клетки и передают сигнал опасности другим лейкоцитам.
Что такое иммунный ответ?
Кожная реакция на укус комара
Здоровый иммунитет отличает нормальные клетки от повреждённых или заброшенных в организм извне. Это происходит путём идентификации белков, которые находятся на поверхности всех клеток.
Антиген – это любое вещество, которое организм считает чужеродным и вызывает его иммунный ответ.
Часто это бактерии, грибки, вирусы, токсины или инородные тела. Но это могут быть и наши собственные клетки, которые работают неправильно или уже погибли в результате естественного процесса – апоптоза.
Роль В-лимфоцитов
Как только B-лимфоциты обнаруживают антиген, они начинают выделять антитела (антиген сокращенно “генератор антител”), – особые белки, которые связываются со специфическими антигенами.
Каждая В-клетка производит одно специфическое антитело. Например, одна создаёт антитело против бактерий, вызывающих пневмонию, а другая может распознать вирус гриппа.
Антитела являются частью большого семейства химических веществ, называемых иммуноглобулинами, которые играют важную роль в иммунном ответе:
- Иммуноглобулин G (IgG) – опознаёт и маркирует микробы, чтобы другие иммунные клетки могли их распознавать и начать борьбу с ними.
- IgM – класс антител, которые первыми свидетельствуют о начале инфекции.
- IgA – концентрируются в различных жидкостях организма, таких как слизистая оболочка носа, желудочный сок, слезы, слюна и защищают организм от проникновения патогенов, прежде всего вирусов и токсинов.
- IgE – отвечает за развитие аллергических реакций и участвуют в иммунном ответе на действие паразитов, таких как гельминты.
- IgD – помогают активировать B-лимфоциты и запуск иммунного ответа.
Антитела являются маркерами антигена, но они не убивают его, а лишь дают сигнал другим клеткам иммунной системы, таким как фагоциты, начать уничтожение патогена.
Роль Т-лимфоцитов
Существуют несколько типов Т-лимфоцитов:
T- хелперы – координаторы иммунного ответа. Часть из них передаёт сигналы опасности другим клетками, другие стимулируют В-клетки вырабатывать больше антител, третьи – привлекают к работе дополнительные Т-клетки и фагоциты.
Т- киллеры – уничтожают поражённые клетки организма, не позволяя патогену размножаться дальше. Они особенно полезны для борьбы с вирусами. Выделяя интерферон, T-киллеры ограничивают его проникновение в соседние клетки.
Сопротивляемость организма
Эхинацея пурпурная
Иммунная система каждого человека индивидуальна, но, как правило, она становится сильнее по мере взросления, так как к этому времени, каждый из нас уже подвергся воздействию большего количества патогенов и выработал иммунитет к ним. Именно поэтому подростки и взрослые болеют реже детей. Копия произведённого антитела сохраняется в организме, и если уже известный ему антиген появляется снова, он с ним быстро справляется. По этой причине, человек болеет такими заболеваниями как ветряная оспа только однажды. Это и называется иммунитет.
Существует три типа иммунитета:
- Врожденный
- Приобретённый
- Пассивный
Врожденный иммунитет
Все люди рождаются с определённым уровнем невосприимчивости к патогенам. Иммунная система атакует их с первого дня жизни. Врожденный иммунитет включает в себя внешние заградительные барьеры нашего тела, его первую линию защиты, – кожу и слизистую оболочку. Это называется общим или неспецифическим иммунным ответом. Если возбудителю удается проникнуть через эти барьеры, в дело вступает адаптивный или приобретенный иммунитет.
Приобретенный иммунитет
Этот тип защиты от болезнетворных микроорганизмов развивается по мере взросления. Перенесённые болезни или вакцинация создают архив антител к различным патогенам, – иммунологическую память.
Пассивный иммунитет
Тип иммунитета, “заимствованный” из другого источника, который не длится вечно. Например, младенец получает антитела от матери через плаценту до своего рождения и из грудного молока после появления на свет. Пассивный иммунитет защищает ребенка от некоторых инфекций в первые годы жизни.
Вакцинация
Прививка, – это ввод антигена или ослабленного патогена в организм человека при котором он не заболевает, но вырабатывает и сохраняет антитела.
Расстройства иммунитета
Поскольку иммунитет является очень сложной системой, возможны ситуации, которые не позволяют ей работать нормально. Существуют три типа иммунных расстройств:
Иммунодефициты
Возникают тогда, когда часть или несколько частей иммунной системы не функционирует. Иммунодефициты могут быть вызваны различными причинами, включая возраст, метаболические проблемы, недоедание, алкоголизм. Примером приобретенного иммунодефицита является ВИЧ/СПИД.
В ряде случаев иммунодефицит может передаваться по наследству, например, при хронической гранулематозной болезни, когда фагоциты не работают должным образом.
Аутоиммунные заболевания
При этих заболеваниях иммунная система ошибочно принимает здоровые клетки за чужеродные патогены или больные клетки и атакует их. К ним относятся целиакия, диабет первого типа, ревматоидный артрит, болезнь Грейвса и др.
Гиперчувствительность
При повышенной чувствительности наша иммунная система чрезмерно реагирует на попадание в организм какого-либо вещества, что приводит к повреждению здоровых органов или тканей. Примером гипречувствительности является анафилактический шок, – реакция организма на аллерген, которая может быть опасна для жизни.
Будьте здоровы!
Если этот материал был полезен для вас,- оцените его лайком и подписывайтесь на канал srokgodnosti. Спасибо!
Для получения дополнительной скидки 5% на сайте iHerb, при заказе воспользуйтесь этим промокодом, – BBI2773
О том, как иммунитет справляется с новым коронавирусом COVID-19, читайте здесь
#иммунитет #иммунная система #лейкоциты #лимфоциты #вирусы
Источник
Оглавление темы “Селезенка. Лимфатические узлы. Стадии иммунного ответа. Формы иммунного ответа. Воспаление. Механизмы, контролирующие иммунную систему.”: Активация Т- и В-лимфоцитов в иммунном ответе. Активация лимфоцитов. Формы специфического иммунного ответа.Передача сигнала активации от антигенраспознающего рецептора в ядро клетки приводит к активации конкретных генов, ответственных за митотическую активность клеток, контролирующих продукцию клеткой биологически активных молекул, участвующих в антимикробной защите (антитела, цитокины).
В-лимфоцит получает одновременно два сигнала активации: от антигенраспознающего рецептора при его соединении с антигеном и от связывания его поверхностных костимулирующих молекул с соответствующими лигандами на Т-лимфоцитах. После этого В-лимфоцит пролиферирует и потомки его превращаются в зрелые антителопродуцирующие плазматические клетки. Т-лимфоцит в ответ на контакт с антигеном начинает пролиферировать, потомки его приобретают способность продуцировать определенные цитокины или превращаются в зрелые цитотоксические клетки. В зависимости от того, какие дополнительные сигналы активации (цитокины, костимулирующие молекулы) получает Т-лимфоцит в момент контакта с антигеном, его потомки дифференцируются в двух разных направлениях, превращаясь в Т-хелперы, продуцирующие гамма-интерферон (Th1), или в Т-хелперы, продуцирующие интерлейкины-4, -5, -6, -10, -13 (Th2). Количественное преобладание Thl над Th2 является условием развития клеточного (кле-точно-опосредованного) иммунного ответа. В случае преобладания Th2 развивается гуморальный иммунный ответ, проявляющийся продукцией специфических антител (рис. 8.9). – Также рекомендуем “Клеточный иммунный ответ. Гуморальный иммунный ответ. Защитные функции иммуноглобулинов ( антител ).” |
Источник
Оглавление темы “Иммунная система. Функции клеток иммунной системы. Т-лимфоциты. В-лимфоциты. Структура и функции органов иммунной системы.”:
1. Иммунная система. Иммунная система человека. Неспецифический иммунитет. Специфический иммунный ответ. Рециркуляция лимфоцитов.
2. Происхождение ( образование ) клеток иммунной системы. Функции клеток иммунной системы. Лимфопоэз. Бурса Фабрициуса.
3. Т-лимфоциты. Характеристика Т-лимфоцитов. Типы молекул на поверхности Т-лимфоцитов.
4. Популяции Т-лимфоцитов. Субпопуляции Т-лимфоцитов. СD4 Т-лимфоциты. СD8 Т-лимфоциты.
5. Функции Т-лимфоцитов. Активированные Т-лимфоциты. Цитокины.
6. В-лимфоциты. Характеристика В-лимфоцитов. Клетки памяти.
7. Функции В-лимфоцитов. Типы молекул на поверхности В-лимфоцитов.
8. Антигенпредставляющие клетки. Структура и функции органов иммунной системы.
9. Костный мозг. Функции костного мозга. Миеломоноцитопоэз.
10. Тимус (вилочковая железа). Тимоциты. Функции тимуса ( вилочковой железы ). Этапы отбора тимоцитов.
Происхождение ( образование ) клеток иммунной системы. Функции клеток иммунной системы. Лимфопоэз. Бурса Фабрициуса.
Лимфоциты, как и другие клетки крови, ведут свое происхождение из единой стволовой гемопоэтической клетки. Лимфопоэз имеет черты сходства с общим гемопоэзом: зависит от контактов клеток-предшественниц со стро-мальными клетками и от влияния цитокинов. Вместе с тем лимфопоэзу присущи некоторые особенности: возникновение в процессе пролиферации клеток-предшественниц широкого разнообразия Т- и В-лимфоцитов с разными антигенраспознающими рецепторами; гибель путем апоптоза значительной части пролиферирующих клеток-предшественниц; избирательное накопление в результате пролиферации клеток — потомков одной клетки, первоначально активированной при контакте с соответствующим антигеном, «клона» клеток, все клетки которого несут одинаковые по специфичности антигенраспознающие рецепторы.
Лимфоциты — это единственные клетки организма, способные специфически распознавать собственные и чужеродные антигены и отвечать активацией на контакт с конкретным антигеном. При весьма сходной морфологии малые лимфоциты делятся на две популяции, имеющие различные функции и продуцирующие разные белки (табл. 8.1).
Одна из популяций получила название В-лимфоциты, от названия органа «бурса Фабрициуса», где было впервые обнаружено созревание этих клеток у птиц. У человека В-лимфоциты созревают в костном мозге. В-лимфоциты распознают антигены специфическими рецепторами иммуно-глобулиновой природы, которые по мере созревания В-лимфоцитов появляются на их мембранах. Взаимодействие антигена с такими рецепторами является сигналом активации В-лимфоцитов и их дифференцировки в плазматические клетки, продуцирующие и секретирующие специфические для данного антигена антитела — иммуноглобулины.
Таблица 8.1. Классификация лимфоцитов человека
Другая популяция получила название Т-лимфоциты в связи с дифференцировкой их предшественников в тимусе. Эта популяция включает разные субпопуляции, среди которых наиболее отчетливо различаются Т-хелперы (CD4+) и цитотоксические Т-лимфоциты (CD8+). В отличие от В-лимфоцитов, способных распознавать и связывать белковые, полисахаридные и липопротеидные растворимые антигены, Т-лимфоциты могут распознавать только короткие пептидные фрагменты белковых антигенов на поверхности вспомогательных антигенпредставляющих клеток (дендритных, макрофагов или В-лимфоцитов) в комплексах с собственными молекулами главного комплекса гистосовместимости. Связывание антигена с антиген-распознающим рецептором на клеточной мембране индуцирует активацию Т-лимфоцита, которая проявляется продукцией и секрецией цитокинов, усиливающих процессы пролиферации и дифференцировки самих Т-лимфоцитов, В-лимфоцитов и макрофагов.
Т-лимфоциты выполняют важнейшую функцию специфического распознавания и связывания антигена, что ведет к их активации, пролиферации и дифференцировке разных субпопуляций Т-лимфоцитов, участвующих далее во всех формах иммунного ответа.
Главной функцией В-лимфоцитов также является специфическое распознавание антигена, которое ведет к их активации, пролиферации и дифференцировке в плазматические клетки — продуценты специфических антител — иммуноглобулинов, т. е. к гуморальному иммунному ответу. Чаще всего В-лимфоциты для развития гуморального иммунного ответа нуждаются в помощи Т-лимфоцитов в виде продукции активирующих цитокинов.
Имеется еще один тип лимфоцитов — большие гранулярные лимфоциты, отличающиеся от меньших по величине Т- и В-лимфоцитов не только особенностями структуры, но и отсутствием антигенраспознающего рецептора. Эти клетки получили название «естественные киллеры»: они способны убивать инфицированные разными вирусами клетки-мишени или опухолевые клетки (см. табл. 8.1).
Все процессы транспортировки лимфоцитов из первичных во вторичные органы иммунной системы, из вторичных органов иммунной системы в ткани зависят от взаимодействия особого типа цитокинов — хемокинов с соответствующими рецепторами на поверхности клеток. Кроме хемокинов миграция лимфоцитов зависит от присутствия на их поверхности адгезионных молекул, которым соответствуют молекулы-лиганды на поверхности эндотелиальных клеток сосудов, на поверхности макрофагов и дендритных клеток, на элементах внеклеточного матрикса.
– Также рекомендуем “Т-лимфоциты. Характеристика Т-лимфоцитов. Типы молекул на поверхности Т-лимфоцитов..”
Источник