Естественными киллерами крови называют большие лимфоциты, содержащие большое количество цитологических ферментов. Эти лимфоциты на поверхности мембраны имеют специальные рецепторы, с помощью которых они узнают инфицированные вирусами, стареющие, поврежденные, опухолевидные и другие клетки представляющие опасность для организма. Связавшись с ними, они с помощью ферментов цитоплазмы инактивируют и уничтожают их.

Имеются 2 основные популяции и 2 специфические субпопуляции NK-клеток.

Основные популяции NK-клеток:

Лизирует инфицированные вирусами, поврежденные и стареющие клетки;

Находятся в печени и матке и убивают любые лимфоциты, которые активируются пищевыми антигенами и антигенами плода, обуславливая их устойчивость к этим чужеродным для организма веществам.

Специфические субпопуляции NK-клеток:

Лимфокинактивированные (ЛАК-клетки) цитотоксичные к опухолевым клеткам, активируют Т-лимфоциты и эозинофилы;

Киллерные клетки (К-клетки) находятся в барьерных органах и слизистых оболочках, лизируют возбудителей туберкулезаи оппортунистических инфекций.

Кроме прямого киллерного эффекта NK-клетки осуществляют связь, между врожденным и приобретенным иммунитетом стимулируя последний, и принимает активное участие в сохранении постоянства гомеостаза организм.

Тимусзависимые лимфоциты (Т-лимфоциты)

Это те лимфоциты, которые прошли подготовку в вилочковой железе (тимусе)

Функция T-лимфоцитов

Т-лимфоциты играют важную роль в трех функциях иммунной системы:

1. В клеточном иммунитете.

2. В регулировании активности В-клеток.

3. В гиперчувствительности замедленного (IV) типа:

По функциональным свойствам делятся на киллеры, хелперы, супрессоры (СД2, СД4, СД8).

Т-лимфоцитами киллерами (СД2) называют цитотоксические Т-лимфоциты, способные разрушать микроорганизмы, клетки организма, содержащие вирусы и бактерии и перерожденные измененные клетки организма. Разрушение клеток-мишеней происходит при прямом контакте с клетками за счет выделения лимфотоксина. Эти клетки очень устойчивы в организме и длительно живущие.

Т-лимфоциты хелперы(СД4) выполняют посредническую, сигнальную функцию, передавая информацию об антигенах Б-лимфоцитам. В гуморальном иммунном ответе они реагируют с гаптеном тимусзависимого антигена, индуцируя превращения Б-лимфоцитов в плазмоциты. В их присутствии синтез антител плазмоцитами увеличивается в 2-3 раза. Также относятся к группе долгоживущих лимфоцитов.

Т-лимфоциты супрессоры(СД8) являются регуляторами антителообразования и других иммунных процессов и участвуют в формировании иммунологической памяти. Длительно живущие клоны лимфоцитов СД2, СД4 и СД8 составляют основу клеточной иммунной памяти. В крови на долю Т-лимфоцитов приходится 50-70 % всех лимфоцитов.

Б - лимфоциты

Б-лимфоциты составляют 15 - 35 % всех лимфоцитов, циркулирующих в крови.

Б-лимфоциты развиваются в костном мозге. Затем Б-лимфоциты распространяются током крови в специфические области периферической лимфоидной ткани. После стимуляции специфическим антигеном Б-лимфоциты трансформируются в плазмациты. Плазматические клетки синтезируют иммуноглобулины (антитела), которые являются специфичными белками для антигена.

Образование циркулирующих антител, специфичных для антигенов - основа приобретенного гуморального иммунитета. Выделяют 5 классов иммуноглобулинов (A, E, G, D, M)

Тромбоциты

Бесцветные круглые пластинки, имеющие двояковыпуклую форму, по величине в 2 - 8 раз меньше эритроцитов. Тромбоциты живут всего 8-12 суток. Они, по сути,- это «служба МЧС» в организме.

Длятого чтобы организм оставался живым, необходимы среди прочих такие два условия, как жидкое состояние крови и целостность, или замкнутость, кровеносного русла. Эти условия обеспечиваются за счет системы свертывания крови . Именно эта система сохраняет циркулирующую кровь в жидком состоянии и восстанавливает целостность сосудистого русла, образуя кровяные сгустки (тромбы) в поврежденных сосудах. Для исследования тромбоцитов обычно делают специальный анализ - коагулограмму, по результатам которого оценивают состояние свертывающей системы крови (гемостаз).

Плазма крови

Плазма крови на 90-92 % состоит из воды, а остальные 8-10 % приходятся на многочисленные растворенные в ней вещества. В основном это белки - 7-8 %: альбумины (около 4,5 %), глобулины (2 - 3 %) и фибриноген.

Другие азотистые вещества в плазме:

а) Аминокислоты и «обрывки» белков пищи, которые всасываются в пищеварительном тракте и используются клетками организма для синтеза собственных белков;

б) Продукты распада собственных белков и нуклеиновых кислот - мочевина, креатин, креатинин, мочевая кислота, которые должны быть выведены из организма. Мочевина составляет примерно половину всего количества небелкового азота в плазме крови (остаточного азота).

В плазме присутствуют также органические вещества, не содержащие азота, - глюкоза, нейтральные жиры и липиды. Около 0,9 % всех веществ, содержащихся в плазме, являются солями натрия, калия и кальция.

В плазме крови содержатся гормоны, ферменты, антигены, антитела и вообще все, что должно быть доставлено из одного места организма в другое.

Концентрация любого из этих веществ определяется при биохимических исследованиях крови, и этих анализов существует столько, сколько веществ циркулирует в крови.

Обычно биохимические анализы назначаются при подозрении на конкретное заболевание с целью определить содержание или установить сам факт наличия конкретного вещества.

Лимфоидный росток гемопоэза в костном мозге представлен В-, Т- и NK-клеточными линиями. Клетки-предшественники имеют морфологическую характеристику бластов или зрелых лимфоцитов. В костном мозге В- и Т-лимфобласты составляют очень небольшую долю клеток (менее 0,5 %), лимфоциты - 4,3-13,7 %.

В-лимфоидные предшественники в костном мозге - центральном органе В-лимфопоэза проходят антигеннезависимую стадию созревания. При этом происходит перестройка (реаранжировка) генов иммуноглобулинов, расположенных на хромосомах 2, 22 и 14. Отдельные этапы дифференцировки характеризуются появлением специфичных макромолекул, определяющих иммунофенотип клеток.

На самых ранних про-В-клетках сохраняются антигены стволовых элементов (CD34 и CD38) и появляются специфические макромолекулы пан-BCD19, а затем цитоплазматический CD22. Эти антигены характерны для всех элементов В-лимфоидного ряда. Затем на пре-В-клетках снижается содержание стволово-клеточных и появляются другие В-антигены - CD 10, CD20 и CD24. Следующий этап созревания (npe-В-бласты) характеризуется появлением в цитоплазме клеток (J-цепи Ig. На последнем этапе костномозговой В-дифференцировки на мембране лимфоидных элементов экспрессируется полная молекула (легкие и тяжелые цепи) IgM.

После этого морфологически зрелые, но иммунологически «наивные» В-лимфоциты попадают в кровь и в периферические органы иммунной системы: лимфатические узлы, селезенку и др. Там после контакта с антигеном в зародышевых центрах вторичных лимфоидных фолликулов они проходят антигензависимую стадию дифференцировки. В итоге формируется пул зрелых В-лимфоцитов и плазматических клеток, способных синтезировать и продуцировать иммуноглобулины разных классов, что позволяет им принимать участие в регуляции и осуществлении гуморального ответа иммунной системы.

Предшественники Т-клеток в костном мозге характеризуются экспрессией стволово-клеточных (CD34, HLA-Dr) и Т-антигенов (CD7, цитоплазматический CD3±). Сначала Т-предшественники мигрируют в тимус, который является центральным органом Т-лимфопоэза, а затем поступают в периферические лимфоидные органы, где проходят антигензависимую стадию дифференцировки. В вилочковой железе осуществляется перестройка генов, кодирующих Т-клеточный рецептор (TCR), и TCR появляется на поверхностной мембране. Этот рецептор совместно с белками-продуктами гена главного комплекса гистосовместимости распознает и связывает антигены. Большинство Т-лимфоцитов крови экспрессируют а- и бета-цепи TCR, в то время как Т-лимфоциты эпителия кишечника и слизистой оболочки влагалища - у-и сигма-цепи.

T-лимфоциты: этапы внутритимусной дифференцировки.

Этапы внутритимусной дифференцировки клеток от мигрировавшего в орган костномозгового предшественника (пре-Т-клеток) до зрелого T-лимфоцита, покидающего тимус, связаны с изменением экспрессии фенотипических Т-клеточных маркеров. Основными из них являются: CD4 - корецептор T-хелперов, CD8 - корецептор цитотоксических T-лимфоцитов (T-киллеров) и альфа-бета ТКР (Т-клеточный антигенраспознающий рецептор). Специфическая комбинация этих поверхностных молекул может быть использована в качестве маркеров дифференцировки клеток в тимусе.

Табл.1 Фенотипические маркеры дифференцирующихся тимоцитов

На первом этапе из плюрипотентной гемопоэтической стволовой клетки (СКК) костного мозга, обеспечивающей миело- и лимфопоэз, образуется общий для Т- и В-лимфоцитов предшественник.

Ближайшим потомком предшественником Т-лимфоцитов является протимоцит или коммитированный предшественник Т-клеток (пре-Т-кл.). Характерным маркером пре-Т-клеток костного мозга является один из антигенов мозга (АМ). Первые мигрирующие в субкасулярную область тимуса пре-Т-клетки теряют АМ, но приобретают типичный маркер тимоцитов и периферических Т-клеток - Thy-1. Тимоциты субкапсулярной зоны являются в основном двойными негативами и не экспрессируют Т-клеточный рецептор (ТКР). Фенотип таких клеток СD4-CD8-альфа-бета-ТКР-.

Постепенно по мере перемещения в корковый слой тимоциты начинают экспрессию как CD4, так и CD8 корецепторов, а также ТКР. Медуллярная зона тимуса - место локализации бластных форм с фенотипом, характерным для самостоятельных субпопуляций Т-клеток (CD4+CD8-альфа-бета-ТКР+ - Т-хелперы/индукторы; CD4-CD8+альфа-бета-ТКР+).

Отсюда и их название " двойные негативы ". Они заселяют верхнюю часть коры тимуса, расположенную непосредственно под капсулой органа - субкапсулярную область. В полностью развитом тимусе двойные негативные клетки составляют незначительный, всего около 5% от общего числа тимоцитов клеточный пул.

Зрелые Т-лимфоциты присутствуют в периферической крови, в тимусзависимых областях селезенки, лимфатических узлов, миндалин, пейеровых бляшек. В периферической крови Т-лимфоцитарный пул представлен двумя фракциями - хелперами/эффекторами (CD4+) и супрессорами/цитотоксическими клетками (CD8+). Т-лимфоциты CD4+ разделяются на два субтипа: Т-хелперы-1 (Тh1) и Т-хелперы-2 (Th2). Клетки первого типа способны усиливать синтез и продукцию клетками Ig, клетки второго типа - индуцировать антигенспецифическую активность Т-супрессоров.

Т-лимфоидные клетки не синтезируют и не секретируют иммуноглобулины. Они обладают способностью производить белки и гормоны (цитокины), которые регулируют пролиферацию и дифференцировку других клеток, принимают участке в клеточном иммунном ответе.

Естественные (натуральные) киллеры (NK-клетки) имеют независимую линию дифференцировки. В периферической крови они морфологически характеризуются как большие гранулированные лимфоциты с ядром с небольшой выемкой и большими азурофильными гранулами. Их фенотип CD3-, CD16+, CD56+. Они не имеют перестройки TCR, экспрессируют на мембране рецептор к CR2 (CМ). вирусу Эпштейна-Барр, Fc-рецептор - для IgG. NK-клетки способны отвечать за спонтанную клеточную цитотоксичность.

Естественные, или нормальные, киллеры (NK-клетки - аббр. от англ. Natural Killer )

изначально были описаны как большие гра­нулярные лимфоциты, способные распознать в организме некоторые виды раковотранс-формированных клеткок и уничтожить их без предварительной подготовки. Этот факт обус­ловил название клеток. Рецепторный аппарат и механизм действия естественных киллеров (ЕК) долгое время оставались неясными.

Сейчас установлено, что ЕК имеют морфоло­гию малых лимфоцитов, на их долю приходится около 15 % всех лимфоцитов. Они происходят из общей лимфоидной клетки-предшественницы, мигрируют с кровотоком, но отсутствуют в лимфе. Обнаруживаются в печени, селезенке, слизистых, матке. По маркерам, местам типичной локализа­ции и эффекторным механизмам выделяют две субпопуляции ЕК - «кровяную» и «тканевую».

Рецептор к МНС I класса анализирует плот­ность экспрессии этого маркера на мембране клетки. Дефицит этих молекул, наблюдаю­щийся при раковой трансформации клеток, также потенцирует цитотоксичность ЕК.

« Тканевые» ЕК ведут более оседлый образ жизни и обнаруживаются в большом количестве в пече­ни и децидаульной оболочке беременной матки. Несут маркер CD^CDSe"" 0 ™ и много Еэв-лиганда. Реализуемый эффекгорный механизм - антитело-независимая клеточно-опосредованная цитоток-

сичность (см. разд. 11.3.2). Клетками-мишенями являются лимфоциты, активированные пищевы­ми антигенами или аллоантигенами плода.

Помимо цитотоксических функций, ЕК вырабатывают цитокины (ИЛ-5, -8, у-ИФН, ФНО, гранулоцит-моноцит-колониестимули-рующий фактор - ГМ-КСФ и др.), активи­рующие макрофагально-фагоцитарное звено, развитие иммунного ответа и иммунного воспа­ления. Эффекторная функция ЕК усиливается цитокинами (ИЛ-2, -4, -10, -12, у-ИФН и др.).

ΓδТ-лимфоциты

Среди Т-лимфоцитов существует малочис­ленная популяция клеток с фенотипом, пре­имущественно CD4CD8, которые несут на своей поверхности особый TCR уб-типа. Это удТ-лимфоциты. Они практически полностью локализуются в эпидермисе и слизистой же­лудочно-кишечного тракта. Их общая числен­ность невелика - менее 1 % от общего пула Т-лимфоцитов, однако в покровных тканях может достигать 10 %.

Антигенный рецептор убТ-лимфоцита схо­ден с BCR, его активный центр непосредс­твенно связывается с эпитопом антигена. В отличие от а(3-типа, ySTCR не требует для рецепции процессинга антигена, а также его презентации в комплексе с молекулами МНС. Антигенные детерминанты могут быть пред­ставлены, например, молекулами CD1.

Иммунорецептор у8Т-лимфоцита обладает узким «репертуаром» специфичности. Клетки ориентированы на распознавание некоторых широко распространенных микробных ан­тигенов (липопротеинов, белков теплового шока, бактериальных суперантигенов и др.). Клетки принимают участие в удалении патоге­нов на ранних этапах противоинфекционной защиты.

у8Т-лимфоциты могут быть как эффекторны-ми, цитотоксическими клетками, так и регуля­торами иммунореактивности. Они синтезируют цитокины, активирующие местный иммунитет и локальную воспалительную реакцию, в том числе усиливают образование Т2-хелперов. Кроме того, Тб-клетки продуцируют ИЛ-7 и контролируют тем самым численность собственной популяции.

Установлено, что убТ -лимфоциты проис­ходят из автономного ростка в покровных

тканях, образованного стволовыми клетка­ми, мигрировавшими туда на ранних эта­пах эмбриогенеза. В созревании минуют ти­мус. Активируются клетками поврежденного эпителия ЖКТ и эпидермиса. Размножение уб-клеток усиливается под действием ИЛ-7.

Министерство здравоохранения Республики Беларусь Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет

на тему: «Система естественных киллерных клеток»

Подготовил: студент 2 курса 29 группы

лечебного факультета

Рыбчинский Михаил Андреевич

Проверил: Шилин Владимир Евгеньевич

Витебск,2014

Введение

Натуральные киллеры (NK-клетки)

Цитотоксическое действие NK-клеток на клетки-мишени

Перфорин

ФАТ: действе на натуральные киллеры

Новый тип иммунных клеток, способных уничтожать опухоли

Рецепторы, с помощью которых NK-клетки детектируют клетки-мишени

NKT-лимфоциты

Литература

Натуральные киллеры (nk-клетки)

NK-клетки – это большие гранулярные лимфоциты, принадлежащие к системе врожденного иммунитета. Они не относятся ни к Т-, ни к В-лимфоцитам, поэтому их еще называют нулевыми лимфоцитами. NK-клетки образуются в костном мозге из общих предшественников с Т-лимфоцитами под влиянием ИЛ-15. На поверхности NK-клеткок имеется маркерный дифференцировочный антиген CD56. Субпопуляция NK-клеткок с фенотипом CD56+16+, имеющих поверхностный Fc-рецептор к IgG, участвует в осуществлении антителозависимой клеточной цитотоксичности (АЗКЦТ). Среди мембранных молекул, экспрессируемых NK-клетками, находятся молекулы CD2 (характерные для Т-лимфоцитов), а также β-цепь рецептора для ИЛ-2, однако они не экспрессируют ТКР и белок CD3. На NK-клетках отсутствуют и иммуноглобулиновые рецепторы В-лимфоцитов, а также характерные CD-маркеры этих клеток .

Таким образом, для большинства NK-клеток характерен фенотип: CD56+16+ CD2+ CD3-. Существует две субпопуляции NK-клеток: с высоким уровнем экспрессии CD56 и с низким уровнем экспрессии CD56. Первая субпопуляция в большей степени специализирована на осуществлении цитотоксической функции, а вторая – на продукции цитокинов.

NK-клетки оказывают неспецифическое цитотоксическое действие на широкий спектр опухолевых клеток и на клетки, инфицированные многими вирусами и некоторыми внутриклеточными патогенами. В периферической крови содержание NK-клеток составляет от 5 до 10% от всех лимфоцитов периферической крови .

NK-клетки не проходят дифференцировку в тимусе, они выходят из костного мозга в кровь и затем мигрируют в ткани, где осуществляют врожденную иммунную защиту, называемую естественной цитотоксичностью, которая особенно важна для защиты организма от вирусов и опухолей.

Во время инфекции или опухолевого роста NK-клетки привлекаются в очаг патологии и активируются цитокинами и хемокинами, секретируемыми другими клетками врожденного иммунитета, в первую очередь гранулоцитами, или вирус-инфицированными клетками других тканей в очаге инфекции. Особенно важную роль в этом играют интерфероны I типа (IFN-α IFN-β), ИЛ-15 и ИЛ-12. IFN-ы I типа, которые продуцируются клетками многих типов в ответ на инфицирование вирусами, являются сильными активаторами NK-клеток, включая клеточно-опосредованную неспецифическую цитотоксичность и продукцию ими цитокинов.

ИЛ-15 совместно с ИЛ-12 (который продуцируют активированные дендритные клетки и макрофаги) индуцируют секрецию NK-клетками значительных количеств IFN-γ. Другие цитокины, продуцируемые в очаге инфекции макрофагами и эпителиальными стромальными клетками, такие как ИЛ-1,6,18, TNF-α и др., усиливают осуществляемый NK-клетками ответ .

В свою очередь, IFN-γ, секретируемый NK-клетками, активирует макрофаги, стимулируя их фагоцитарную и микробицидную активность и повышая продукцию провоспалительных цитокинов, и оказывает противовирусное действие в очаге инфекции. После привлечения с помощью хемокинов и воспалительных цитокинов NK-клеток в лимфоузлы выделяемый ими IFN-γ способствует дифференцировке наивных Т-клеток в сторону образования Тх1, одновременно подавляя образование Тх2 и их функции. Таким образом, продуцируя ряд иммунологически важных цитокинов, NK-клетки играют важную роль в иммунной регуляции, влияя как на врожденный, так и на адаптивный иммунный ответ.

Активированные NK-клетки синтезируют также TNF-α (индуцирующий апоптоз клеток-мишеней), ИЛ-24 (аутокринно индуцирующий синтез TNF-α и IFN-γ), ИЛ-32 (член семейства ИЛ-1, провоспалительный цитокин и индуктор синтеза TNF-α), а также ИЛ-13 и ИЛ-26 (член семейства ИЛ-10), которые являются противовоспалительными цитокинами, подавляют Тх1-ответ и стимулируют синтез IgE .