В-лимфоциты
В-лимфоциты представляют собой систему клеток, объединяемых происхождением из костномозгового предшественника В-лимфоцитов. В функциональном отношении В-клетки, как и Т-лимфоциты, очень разнообразны. Среди В-клеток различают антителопродуценты (синтезирующие иммуноглобулины), киллеры, супрессоры, клетки иммунологической памяти. Все В-лимфоциты несут В-антиген.
В-лимфоциты, как и Т-лимфоциты, проявляют способность к иммунному ответу на различных стадиях дифференцировки, а не только на уровне зрелых плазмоцитов. Первые этапы дифференцировки В-лимфоцита происходят в структурах костного мозга и являются антигеннезависимыми. Различают несколько этапов дифференцировки от стволовой клетки и общего предшественника лимфоцитов до зрелых В-лимфоцитов, выходящих из костного мозга и мигрирующих в периферические лимфатические органы для антителозависимого созревания.
Самой первой стадией считают пре-В-лимфоцит, не имеющий цитоплазматических и поверхностных иммуноглобулинов, но обладающий В-антигеном и общим антигеном, свойственным острому лимфобластному лейкозу.
Следующая стадия - пре-В-лимфоцит. На следующей стадии - ранних В-лимфоцитов -появляются молекулы 1^ на мембране клетки, которые принадлежат к классу М. На стадии ранних В-лимфоцитов перестает определяться ТсГТ в цитоплазме. Промежуточная стадия костномозгового В-лимфоцита не имеет общего лейкозного антигена.
Следующие стадии дифференцировки В-лимфоцит проходит вне костного мозга: стадия зрелого лимфоцита отличается более низкой концентрацией В-антигена и В2-антигена и способностью к смене класса синтезируемых молекул Ьз; конечным этапом дифференцировки В-лимфоцитов является плазматическая клетка, лишенная всех В-антигенов и поверхностных 1з и обладающая цитоплазматическими 1з в большой концентрации.
Следует отметить, что все указанные стадии дифференцировки в полном объеме относятся только к В-лимфоцитам - антителопродуцентам, так как этапы созревания В-супрессоров и В-киллеров достоверно не установлены.
Антигензависимая дифференцировка В-лимфоцитов происходит в периферических лимфатических органах в зародышевых центрах. Образование этих центров начинается сразу после рождения, хотя способность к синтезу антител класса М существует уже в эмбриональном периоде и проявляется при ряде внутриутробных инфекций. Подготовка к началу синтеза антител в период новорожденности заключается не только в быстром накоплении В-лимфоцитов, но и в подготовке плацдарма для их дифференцировки. Таким плацдармом становится селезенка с наибольшей относительной массой в период новорожденности, а количество фолликулов в ней быстро нарастает в течение первого года жизни. В них оседают В-лимфоциты - преимущественно «оседлые» клетки, они мигрируют меньше и значительно медленнее, чем Т-лимфоциты. Среди В-лимфоцитов наиболее многочисленны В-лимфоциты - антителопродуценты.
Иммуноглобулины
К иммуноглобулинам относятся белки животного происхождения, которые могут обладать активностью антител, а также белки, сходные с ними по химической структуре и, следовательно, по антигенной специфичности. В эту группу включены также белки, не имеющие активности антител, - миеломные белки, белки Бенс-Джонса, встречающиеся субъединицы иммуноглобулинов.
Все 1з на 5 основных классов, обозначаемых символами 1^0, 1§А, Ь^М, 1§Р и 1§Е. Позже в классах 1§0, А, М и Б были определены подклассы, различающиеся по структуре и функциональным особенностям.
Переключение синтеза 1§М и Ь^О и Ь^А происходит непосредственно в антителосинтезирующих клетках. Механизм синтеза двух разных 1з предполагает одновременное функционирование двух генов. Клетка одного клона может синтезировать 2 1§, различающихся по классу, но обладающих одной специфичностью.
Нормальный гуморальный ответ всегда реализуется многими В-клеточными клонами, он поликлоновый. Это объясняется не только сложной структурой антигенов, но и перекрестным реагированием разных клонов на один антиген. Кроме того, реакция Т-хелперов на антигенную стимуляцию приводит к выделению как антигенспецифических, так и антиген-неспецифических растворимых хелперных факторов. Последние вызывают активацию многих клонов В-лимфоцитов и поликлоновый синтез антител. Вероятно, таким образом «перекрывается» весь возможный спектр антигенов, который во много раз превышает разнообразие узкоспециализированной клональной системы лифоцитов.
Криоглобулины (криоиммуноглобулины) - это Ьз, осаждающиеся при температуре ниже 37°С.
Для выявления криоглобулинов сыворотку крови выдерживают в холодильнике при температуре 4°С в течение 72 ч. Для контроля за помутнением, гелификацией или выпадением осадка сыворотку просматривают каждые 24 ч. В ряде случаев криоглобулины выпадают в осадок при комнатной температуре или даже при температуре, близкой к температуре тела. Это может затруднять взятие крови из вены (следует пользоваться подогретой иглой) и исследование сыворотки (кровь гелифицируется в пробирке). Присутствие криоглобулинов контролируют, помещая сыворотку больного в термостат или на водяную баню при 37°С (осадок растворяется). Для изучения состава криоглобулинов осадок отмывают холодным изотоническим раствором хлорида натрия, а затем помещают в кислый ацетатный буфер, фракционируют и исследуют иммунохимически.
В-лимфоциты-антителопродуценты синтезируют антитела и различаются по стадиям и направлению антигензависимой дифференцировки. Дифференцировка антителопродуцента В-лимфоцита связана со способностью к превращению в клон плазматических клеток, а также к смене класса синтезируемого антитела (с тем же идиотипом): синтез 1§М сменяется синтезом или 1§А, а при локальном иммунном ответе синтез 1зМ сменяется синтезом Ь^Е-антител. Не происходит смены классов Ьз при переходе В-лимфоцита в плазматическую клетку. Плазматические клетки, синтезирующие Ь^М, - столь же зрелые по уровню дифференцировки, как и плазматические клетки, синтезирующие Ь^А или Ь^Е.
В-лимфоциты - антителопродуценты, синтезирующие ^М. Активный синтез 1зМ антител начинается уже в первые 2-3 дня после рождения под влиянием естественной антигенной стимуляции.
К 1§М-антителам принадлежат изогемагглютинины, холодовые агглютинины, ревматоидный фактор, высокоавидные бактерицидные антитела. Ь^М не проходит через плаценту, поэтому групповые и резус-изогемагглютинины не попадают от матери ребенку. В секретах Ь^М обнаруживается в небольшом количестве, он представлен главным образом в русле крови, где длительность его жизни составляет 5-9 дней.
В-лимфоциты - антителопродуценты, синтезирующие Ь^О. В-лимфоциты играют основную роль во вторичном иммунном ответе. Это предшественники плазматических клеток, секретирующих Ь^О в сыворотку. Взаимосвязь синтеза Ь^О и 1§М не только прямая, но и обратная - увеличение синтеза 1^0, как правило, угнетает синтез ^М. Синтез 1з0 антител начинается на 1-4-м месяце после рождения и к 3-летнему возрасту достигает уровня синтеза взрослого.
Выделяют 4 субкласса Ь^О. К цитофильным антителам относятся Ьз01 и Ьз03, которые в большом количестве прикрепляются к моноцитам. Ь^О способны связывать комплемент, а комплексы 1§0-антиген реагируют с тромбоцитами, вызывая секрецию вазоактивных аминов. 1§0-антитела в большом количестве находятся в сыворотке, легких, желудочно-кишечном тракте, печени. Молекулы Ь^О легко проходят через плаценту, создавая иммунитет у плода.
В-лимфоциты и плазмоциты, синтезирующие 1^0, находятся в селезенке и лимфатических узлах. Дефицит Ь^О обычно сочетается с дефицитом Ь^М. Такое сочетание приводит к атрофии лимфатических узлов, отсутствию в них плазмоцитов, а клинически напоминает агаммаглобулинемию.
В-лимфоциты - антителопродуценты, синтезирующие Ь^А. В-лимфоциты, несущие Ь^А на мембране, служат предшественниками плазматических клеток, синтезирующих Ь^А. Ь^А обладает выраженной активностью против вирусных, бактериальных, паразитарных и алиментарных антигенов, выполняет функцию местной защиты всех слизистых оболочек. Если в сыворотке крови Ь^А в норме значительно меньше, чем Ь^О, то в секретах Ь^А превышает уровень Ь^О в 100-1000 раз. 1§А оказывает прямое бактерицидное действие без участия комплемента.
Дефицит Ь^А вплоть до полного его отсутствия встречается нередко (1 : 700) и представляет собой наиболее частую форму иммунодефицитности. Дефицит Ь^А приводит к злокачественному течению полиомиелита, эпидемического паротита. При дефиците Ь^А наблюдаются рецидивирующие инфекции.
В-лимфоциты и плазматические клетки, синтезирующие Ь^А, расположены в лимфатической ткани под слизистыми оболочками. В тканях их больше, чем в периферической крови, более чем в 6 раз. Дифференцировка и созревание В-клеток особенно чувствительны к регулирующему влиянию Т-лимфоцитов. При удалении вилочковой железы даже у взрослого уровень Ь^А довольно быстро снижается, в том числе уменьшается выделение секреторного Ь^А. Уровень Ь^М при этом практически не меняется. При возрастной инволюции вилочковой железы также уменьшается содержание Ь^А. В тканях кишечника при дефиците В-лимфоцитов может происходить накопление Ь^М В-лимфоцитов.
Дефицит Ь^А может проявляться в различных формах в зависимости от уровня поражения. При нарушении синтеза мономера наблюдается дефицит сывороточного и секреторного Ь^А.. Клинически при этом определяется компенсаторное увеличение вилочковой железы и периферических лимфатических органов, особенно лимфатических узлов пищеварительного тракта. При отсутствии секреторного Ь^А наблюдается предрасположение к различным формам локальных поражений желудочно-кишечного тракта (таким как муковисцидоз, язвенный колит, терминальное воспаление подвздошной кишки, стоматиты), а также ревматоидному артриту и другим заболеваниям соединительной ткани. Большое значение имеет дефицит Ь^А в механизме развития аутоиммунных заболеваний, болезнях иммунных комплексов, болезни тяжелых цепей.
В-лимфоциты, синтезирующие Ь^Е. Ь^Е В-лимфоциты при обычных исследованиях не выделяются ввиду их малого количества. Количество В-лимфоцитов, синтезирующих Ь^Е, увеличивается при аллергических состояниях и паразитозах, что было выявлено еще в 1983 г. Бережной Н. М. и Ялкут С. И. Эти антитела способны к фиксации на поверхности тучных клеток и базофилов, имеющих специальный рецептор. Фиксированные на поверхности этих клеток антитела взаимодействуют с антигеном, вызывая при этом дегрануляцию тучных клеток и базофилов и выход из них субстанций анафилаксии. Способность Ь^Е после взаимодействия с антигеном «запускать» реакцию гиперчувствительности немедленного типа определила специальное название антител класса - «реагины». Ь^Е В-лимфоциты расположены главным образом в подслизистых слоях дыхательного и пищеварительного трактов, а также в коже и ближайших к покровным тканям лимфатических узлах.
Основная функция Ь^Е В-лимфоцитов заключается в синтезе антител местной защиты в ответ на проникновение малого количества антигена, поэтому синтез Ь^Е имеет автономную регуляцию, которую осуществляют специальные Т-хелперы и Т-супрессоры, способствуя переключению синтеза Ь^М на 1зЕ и соответствующей этому дифференцировке В-лимфоцитов. Ответ на антиген с помощью Ь^Е антител происходит без участия лимфоцитов ближайших и отдаленных лимфатических узлов. Запуск местной воспалительной реакции завершается клетками местной защиты - базофилами и эозинофилами. Таким образом, в осуществлении гомеостаза Ь^Е выполняет барьерную функцию.
Содержание Ь^Е в циркуляции увеличивается при патологических процессах с проявлениями гиперчувствительности немедленного типа. Кроме того, содержание Ь^Е увеличивается при ряде паразитозов и вирусных инфекций. Дефицит Ь^Е отмечен при синдроме Луи - Барр (нарушение координации движений - расширение сосудов кожи и слизистых оболочек); при этом заболевании снижено количество и Ь^А, в связи с чем угнетены аллергические реакции и функция местной защиты. Противоположная картина наблюдается при синдроме Вискотта - Олдрича: увеличение Ь^А и Ь^Е в сыворотке и тканевых жидкостях на фоне снижения Ь^М и клеток иммунологической памяти. Резкое увеличение содержания Ь^Е отмечено при изолированном дефиците Ь^А.
Гуморальные медиаторы В-лимфоцитов
Антитела, синтезируемые антителопродуцирующими В-лимфоцитами и плазматическими клетками, составляют первую гуморальную систему иммунной защиты организма.
Следует отметить, что, кроме важной роли в осуществлении специфической гуморальной защиты, иммунологлобулины участвуют в клеточных реакциях, прикрепляясь к рецепторам лимфоцитов, макрофагов, тучных клеток, базофилов.
Участие В-лимфоцитов в выработке гуморальных медиаторов (вторая гуморальная система иммунной защиты) связано со способностью к секреции ряда лимфокинов. К ним относятся стимулятор В-клеток, митогенный фактор В-клеток, хелперный фактор, выделяемый В-лимфоцитами костного мозга, супрессорный фактор В-лимфоцитов костного мозга, супрессорный фактор, выделяемый более зрелыми В-лимфоцитами. Фактор торможения миграции макрофагов секретируется В-лимфоцитами даже в большем количестве, чем Т-лимфоцитами. Плазматические клетки синтезируют гуморальный фактор, мобилизирующий ионы Са++.
В-лимфоциты-супрессоры - строго специфичные по отношению к антигену клетки, на поверхности которых определяются молекулы Ь^О. Эффект супрессии проявляется только к однородным по тканевой совместимости клеткам и направлен против хелперов, киллеров и активированных макрофагов. В-супрессоры расположены главным образом в костном мозге и селезенке, при активации они пролиферируют и продуцируют антитела. Определенная роль принадлежит В-супрессорам в создании устойчивости к трансплантатам у новорожденных.
Антигеннеспецифическая супрессия В-лимфоцитов костного мозга, напротив, не ограничена барьером гистосовместимости и, вероятно, связана с синтезом и секрецией неспецифического супрессорного фактора.
В-лимфоциты иммунологической памяти имеют на мембране комплекс антиген -антитело, прикрепляющийся к Бс-рецептору клетки. Они активируются при вторичном иммунном ответе и пролиферируют с образованием клона плазматических клеток, синтезирующих Ьз того же класса, что и клетка иммунологической памяти.
Цитотоксические В-лимфоциты (киллеры, так называемые К-клетки) отличаются от прочих В-лимфоцитов отсутствием поверхностных Ьз. Цитотоксическая функция К-клеток - антителозависимая и связана с прикреплением к Бс-рецептору В-лимфоцитов цитотоксических антител.
К-клетки находятся в конкурентных отношениях с блокирующими антителами, а именно не дающими достаточного цитотоксического эффекта. Соединяясь с антигенами, клетки-мишени, блокирующие антитела, делают ее недоступной для действия киллеров всех видов. К-клетка, присоединяя к своей поверхности большое количество цитотоксических антител, способна повреждать клетку-мишень. Направленность специфического иммунитета в каждом конкретном случае во многом зависит от соотношения между содержанием К-клеток и блокирующих антител.
Дифференцировка В-лимфоцитов
Неоднородность В-лимфоцитов и их субпопуляций, а также выделение в последние годы еще недостаточно изученных субпопуляций (В-супрессоров, В-клетки-киллеров) не позволяют представить достаточно достоверную последовательность дифференцировки В-клеток.