Презентация антигена


Лимфоциты являются единственными клетками в организме, чье развитие не завершается без вмешательства внешних факторов. Для лимфоцитов в роли таких факторов выступают антигены. Реакция лимфоцитов на антигенные стимулы составляет основу адаптивного иммунного ответа. Его суть состоит в размножении клонов лимфоцитов, экспрессирующих антигенные рецепторы, распознающие антигены-индукторы ответа, и дифференциров- ке этих лимфоцитов в эффекторные клетки, которые обеспечивают удаление антигенов из организма.
Исходное событие в развитии иммунного ответа — активация антигеном специфических клонов лимфоцитов. Клетки вовлекаются в иммунный ответ не одновременно. Первыми активируются Т-хелперы — CD4+ Т-лим- фоциты, выступающие в качестве инициаторов антигенспецифической фазы иммунного процесса. Обычно это происходит на фоне уже развившейся неспецифической (т.е. не предполагающей распознавания индивидуальных антигенов) фазы ответа, осуществляемой клетками врожденного иммунитета, как правило, в рамках воспалительной реакции.
Выше неоднократно подчеркивалось, что Т-клетки распознают не свободный антиген, а антигенные эпитопы, встроенные в молекулы MHC.

Рис. 3.81. Основные разновидности «профессиональных» антигенпрезентирующих клеток
Антиген Т-клеткам представляют специализированные антигенпрезентиру- ющие клетки (АПК) при прямом контактном взаимодействии. Презентация сопровождается передачей дополнительных сигналов (костимуляцией), обеспечивающей активацию клеток, распознавших антиген. В качестве АПК теоретически может выступать любая клетка, экспрессирующая молекулы MHC как I, так и II класса, а также костимулирующие молекулы. Как известно, всеми этими качествами обладают «профессиональные» АПК — дендритные клетки, макрофаги и В-лимфоциты (рис. 3.81); их могут приобретать многие другие клетки (например, эндотелиальные, эпителиальные) при активации, например, в условиях воспаления. Однако реально при первичном иммунном ответе, требующем вовлечения наивных Т-лимфоцитов, роль АПК могут эффективно выполнять только дендритные клетки, презентационный потенциал которых на два порядка превосходит таковой макрофагов.
Таким образом, в запуске иммунного ответа принимают участие 2 типа клеток — дендритные клетки и CD4+ Т-хелперы (здесь и далее в этой главе речь идет о первичном иммунном ответе, т.е. о реакции на первый контакт с данным антигеном). Таким образом, особое место презентации антигена в иммунных процессах обусловлено двумя обстоятельствами. Во-первых, это событие можно рассматривать как момент запуска иммунного ответа. Во-вторых, оно служит основной точкой взаимодействия подсистем врожденного и адаптивного иммунитета. При этом дендритные клетки представляют врожденный, а Т-хелперы — адаптивный иммунитет.
При презентации антигена могут возникать серьезные трудности. Клетки, участвующие в презентации антигена, а также популяции, которые они образуют, коренным образом отличаются друг от друга своими свойствами. Так, популяция Т-клеток имеет клональную организацию на основе специфичности их TCR и каждая индивидуальная клетка экспрессирует рецепторы, идентичные по специфичности, т.е. распознающие один и тот

же антиген. С другой стороны, на поверхности каждой дендритной клетки присутствуют молекулы MHC-II, несущие самые разнообразные пептиды, распознаваемые различными клонами Т-хелперов (рис. 3.82). Упомянутые выше трудности обусловлены дефицитом в лимфоидных органах клонов Т-клеток нужной специфичности и недостатком на поверхности дендритных клеток молекул MHC, несущих требуемый пептид.
Действительно, прямое выявление показало наличие у мышей (5—8)х105 вариантов нуклеотидной последовательности Vp-генов apTCR-генов. Эта величина соответствует минимальной оценке числа клонов. При наличии в селезенке около 50х106 apT-клеток и равномерном распределении клонов в организме число клеток каждого клона должна составлять в селезенке около 100, а в каждом лимфатическом узле — примерно в 10 раз меньше, т.е. в среднем менее 10 клеток каждого клона. Таким образом, при локальной иммунизации антиген, поступивший в составе дендритных клеток в региональный лимфоузел, может «не найти» в нем Т-клетки специфичного к нему клона.
Наконец, возникает сомнение, что на поверхности дендритной клетки представлено достаточное число молекул MHC-II класса, несущих пептид, который может быть распознан Т-клетками конкретного клона, вовлекаемого в иммунный ответ. Установлено, что для активации Т-клетки требуется взаимодействие ее TCR примерно с 200—500 молекулами MHC-II, несущими специфичный пептид. Общее число молекул MHC-II на поверхности дендритной клетки — 3—10х104. Молекулы MHC-II, несущие конкретный антиген, составляют не более 0,1%, т.е. 30—100 молекул. Таким образом, число комплексов MHC-II—пептид на поверхности дендритной клетки меньше, чем необходимо для активации Т-хелпера.
Детальное рассмотрение показывает, что обе эти проблемы, кажущиеся непреодолимыми, эффективно решаются в ходе презентации антигена с
вовлечением ряда процессов на уровне организма, клеточных популяций и индивидуальных клеток. 

Источник: Ярилин.А.А , «Иммунология » 2010

А так же в разделе «Презентация антигена »