Фагоцитоз – комплекс клеточных реакций, направленных на распознавание, поглощение и элиминацию из организма корпускулярных частиц размером более 0,5 мкм. Процесс фагоцитоза состоит из следующих стадий: хемотаксис, адгезия, поглощение, киллинг и переваривание объекта.
Тесты I уровня
Стадия поглощения
Поглотительная активность (фагоцитарное число – ФЧ). Метод исследования: микроскопический. Выявляет процент нейтрофилов, способных поглощать корпускулярные антигены (дрожжи, латекс, культура стафилококка). Поглотительная активность нарушается реже, чем другие функции фагоцитирующих клеток. Норма (объект фагоцитоза – дрожжи): 60-90%.
Поглотительная активность снижена – миелопролиферативные заболевания, тяжелые инфекции, сепсис, перитонит/
Стадия переваривания (завершенность фагоцитоза)
Методы исследования : микроскопический, проточная цитометрия. Микроскопический метод основан на подсчете количества живых и мертвых микробных клеток в 100 нейтрофилах и вычислении индекса бактерицидности (ФИ=Ч убитых /Ч живых). Метод проточной цитометрии включает автоматизированную регистрацию количества живых и мертвых микробных клеток до и после их взаимодействия с нейтрофилами. Норма (микроскопический метод): 60-70%.
Переваривающая активность снижена – рецидивирующие бактериальные инфекции; вялотекущие гнойно-воспалительные процессы; длительно не заживающие раны; миелолейкозы, сахарный диабет, уремия, ожоги, полостные операции, иммуносупрессивная терапия.
Бактерицидная активность (киллинг)
Антимикробные факторы нейтрофилов делятся на кислородзависимые и кислороднезависимые. Методы исследования кислородзависимых факторов : НСТ-тест, хемилюминесценция.
НСТ-тест спонтанный (тест восстановления нитросинего тетрозолия) основан на способности частиц нитросинего тетразолия, поглощенных нейтрофилом, менять окраску под действием активных форм кислорода. Тест выявляет процент нейтрофилов с активными формами кислорода. Метод исследования : микроскопический. Норма : 4-10%.
НСТ-тест повышен – острые бактериальные инфекции (в начальном периоде), генерализация очаговых воспалительных процессов, туберкулез легких, хронические гепатиты, ревматизм, ревматоидный артрит.
НСТ-тест снижен – хронизация воспалительного процесса, злокачественные новообразования, тяжелые ожоги, травмы, стресс, недостаточность питания, лечение цитостатиками и иммунодепрессантами.
НСТ-тест отрицателен – врожденный дефект фагоцитоза(хроническая гранулематозная болезнь).
НСТ-тест стимулированный (фагоцитарный резерв) отражает потенциальную способность нейтрофилов продуцировать активные формы кислорода в ответ на антигенное раздражение. Норма (фагоцитарный резерв) 2,4-3,5.
Фагоцитарный резерв снижен – гнойно-воспалительные процессы, тяжелые пиогенные инфекции кожи; миелолейкоз, сахарный диабет, уремия, ожоги, полостные операции, иммуносупрессивная терапия.
Иммунодиагностика нарушений клеточного звена иммунитета
Тесты I уровня. Фенотипирование лимфоцитов
Под световым микроскопом все лимфоциты выглядят одинаково, однако их можно отличить по антигенам клеточной поверхности, их обозначают CD-молекулами (СD1, СD2, СDЗ и т.д. до СD130) и выявляют с помощью моноклональных антител. Набор антигенов зависит от типа клеток и их функций. В соответствии с общепринятой в мире СD-кластерной классификацией маркером всех Т-лимфоцитов считают CD3, маркером Т-хелперов CD4, маркером Т-киллеров/цитотоксических CD8 и т.д.
Метод исследования: проточная цитофлуориметрия с использованием меченых флуорохромными красителями моноклональных антител к специфическим поверхностным маркерам этих клеток и последующей автоматической регистрацией.
Численность основных субпопуляций лимфоцитов крови (нормальные значения)
Показатель | 0-3 мес. | 3-12 мес. | 1-2 года | 2-6 лет | 6-16 лет | 16-80 лет | |
CD3 + | % | 55-78 | 45-79 | 53-81 | 62-80 | 66-76 | 55-80 |
abs *10 9 /л | 2,07-6,54 | 2,28-6,45 | 1,46-5,54 | 1,61-4,23 | 1,40-2,00 | 0,80-2,00 | |
CD3 + CD4 + | % | 41-64 | 36-61 | 31-54 | 35-51 | 33-41 | 31-49 |
abs *10 9 /л | 1,46-5,12 | 1,69-4,60 | 1,02-3,60 | 0,90-2,86 | 0,7-1,10 | 0,6-1,60 | |
CD3 + CD8 + | % | 16-35 | 16-34 | 16-38 | 22-38 | 27-35 | 12-30 |
abs *10 9 /л | 0,65-2,45 | 0,72-2,49 | 0,57-2,23 | 0,63-1,91 | 0,60-0,90 | 0,19-0,65 | |
CD16 + CD56 + | % | 2-14 | 2-13 | 3-16 | 4-23 | 4-27 | 6-20 |
abs *10 9 /л | 0,04-0,92 | 0,04-0,92 | 0,04-0,92 | 0,10-1,33 | 0,10-0,50 | 0,15-0,60 | |
CD19 + (CD20 +) | % | 19-31 | 19-31 | 19-31 | 21-28 | 12-22 | 5-19 |
abs *10 9 /л | 0,50-1,50 | 0,50-1,50 | 0,50-1,50 | 0,70-1,30 | 0,30-0,50 | 0,10-0,50 | |
CD3 + HLADR + | % | 1-9 | 1-7 | 3-12 | 3-13 | 3-10 | 0-12 |
Т-лимфоциты (CD3)
Уровень CD3 + повышен – начальный период острого воспалительного процесса, лимфолейкоз, обострение хронического воспалительного процесса.
Уровень CD3 + снижен – первичные и вторичные иммунодефициты с нарушением Т-клеточного звена иммунитета; воспалительные заболевания, злокачественные новообразования, состояние после травмы, операции, прием цитостатиков, гормонов, иммунодепрессантов.
Активированные Т-лимфоциты (СD25, НLA-DR)
Активационные маркеры – CD25, НLA-DR. появляются на Т-лимфоцитах, находящихся в стадии активации и могут быть использованы для диагностики, оценки активности иммунопатологических заболеваний, мониторинга лечения.
Уровень CD3 + CD25 + , CD3 + НLA-DR + повышен – активация иммунного ответа: острый или хронический воспалительный процесс, пневмония, ВИЧ-инфекция, аутоиммунные и онкологические заболевания. Показатели снижаются до нормы при благоприятном течении заболевания.
Уровень CD3 + CD25 + , CD3 + НLA-DR + снижен – иммунодефициты с нарушением Т-клеточного звена иммунитета.
Т-хелперы (CD3CD4)
Уровень CD3 + CD4 + повышен – острый инфекционно-воспалительный процесс, обострение аллергических и аутоиммунных заболеваний.
Уровень CD3 + CD4 + снижен – врожденные и приобретенные иммунодефициты, ВИЧ-инфекция, инфекционный мононуклеоз, злокачественные новообразования, длительное лечение цитостатиками, гормонами, иммунодепрессантами.
Т-цитотоксические (Т-киллеры) (CD3CD8)
Уровень CD3 + CD8 + снижен – первичные и вторичные иммунодефициты, прогрессирующие злокачественные новообразования, лучевая терапия, длительное лечение цитостатиками, гомонами, иммунодепрессантами.
Иммунорегуляторный индекс
При некоторых заболеваниях диагностическое и прогностическое значение имеет соотношение CD4/CD8 или иммунологический индекс (ИРИ). Норма : 1,2-2,5.
CD4/CD8 (ИРИ) повышен – аутоиммунные заболевания, острый Т-лимфобластный лейкоз, тимома.
CD4/CD8 (ИРИ) снижен – вирусные инфекции (герпес, корь вирусный гепатит, инфекционный мононуклеоз, ВИЧ/СПИД), хронические заболевания, опухоли, множественная миелома. Величина ИРИ менее 1 косвенно соответствует иммунодефициту.
Натуральные киллеры (НK-клетки, CD16CD56)
НK-клетки – большие гранулярные лимфоциты, лизирующие клетки - мишени, инфицированные вирусами, внутриклеточными возбудителями, а также мутантные и опухолевые клетки, без специфического распознавания, необходимого для Т-киллеров.
Уровень НK-клеток (CD3 +- CD16 + CD56 +) повышен – острый воспалительный процесс, бронхиальная астма, злокачественные новообразования, лейкоз.
НКТ-клетки (CD3CD16CD56)
НKТ-клетки имеют рецепторы, как НK-клеток, так и Т-лимфоцитов. Осуществляют регуляторную функцию, синтезируя цитокины.
Уровень (CD3 + CD16 + CD56 +) повышен – при острых тяжелых воспалительных процессах, онкологических заболеваниях.
Уровень (CD3 + CD16 + CD56 +) снижен – при аутоиммунных заболеваниях.
В-лимфоциты (CD19,CD20)
Уровень СD19 + ,CD20 + снижен – гипо- и агаммаглобулинемии (врожденные и приобретенные); лимфолейкозы, лимфомы не В-клеточного типа; спленэктомия; прием иммунодепрессантов.
иммуноглобулинов (в начале иммунного ответа B-клетки синтезируют IgM , позже переключаются на продукцию IgG , IgE , IgA).Энциклопедичный YouTube
1 / 5
✪ B-лимфоциты и T-лимфоциты популяций CD4+ и CD8+
✪ Цитотоксические T-лимфоциты
✪ T-лимфоциты
✪ Лимфоциты
✪ B-лимфоциты (B-клетки)
Субтитры
Я уже рассказал об основных клетках специфической иммунной системы, а сейчас мы еще раз обобщим изученное. Давайте начнем с B-лимфоцита, которого я всегда рисую синими цветом.. Вот он перед вами. У B-лимфоцитов на поверхности присутствуют мембранные иммуноглобулины, причем у каждого такого лимфоцита свой вариант вариабельного домена. Повторю: у B-лимфоцитов на поверхности есть мембранные иммуноглобулины, и у каждого такого лимфоцита свой вариант вариабельного домена. Вариабельные домены нарисую розовым. У другого B-лимфоцита будут другие вариабельные домены. Поэтому они могут реагировать на самые разные антигены, проникшие в организм. При этом B-лимфоциты активируются. Что для этого нужно и что при этом происходит? Давайте поговорим о том, что происходит при активировании В-лимфоцитов. Что нужно для запуска активации? Для этого нужно, чтобы патоген связался с мембранным иммуноглобулином. Запишем, что патоген связывается. Патоген связывается с мембранным иммуноглобулином. Но этого мало. Обычно B-лимфоциту нужна стимуляция T-лимфоцитом. Так и пишем: стимуляция Т- лимфоцитом. В какой ситуации необходима такая стимуляция? B-лимфоцит является антигенпрезентирующей клеткой. Он поглощает антиген, расщепляет его и демонстрирует вместе с ГКГ класса 2. Его мы тоже сейчас нарисуем. Это ГКГ класса 2. С ним связываются фрагменты антигена. С этим комплексом связывается активированный T-хелпер, у которого есть рецептор с вариабельным доменом, специфичным для этого конкретного антигена. Да, кривоватый получился рецептор, но суть ясна, по крайней мере, я буду на это надеяться. После активации следует дифференцировка: клетка делится, и ее потомки могут стать эффекторными клетками. Это справедливо и для T-, и для B-лимфоцитов. После активации лимфоцит производит эффекторные клетки и клетки памяти. Клетки памяти сохраняются надолго, и их в результате деления получается много. При повторном проникновении того же патогена он с большой вероятностью наткнется на клетку памяти, запустив быстрый иммунный ответ. Эффекторные B-лимфоциты – это фабрики по производству иммуноглобулинов. Итак, эффекторные B-лимфоциты – производят иммуноглобулин. Логика такая: раз антитело подходит к антигену, попавшему в организм, нужно синтезировать побольше. Все производственные мощности клетки принимаются синтезировать антитела. Расскажу вам один факт, который мне подсказала жена. Подслушав то, как я записывал прошлое видео. Она специалист в гематологии и разбирается в иммунологии, так что я ей в этом доверяю: она в этом деле эксперт. В прошлом ролике я опрометчиво заявил, что антитела вырабатывают активированные эффекторные B-лимфоциты. Так оно и есть на самом деле – антитела вырабатываются исключительно B-лимфоцитами. Однако, для секретирующих антитела клеток есть свое название. Эти эффекторные B-лимфоциты обычно называют плазматическими клетками. Запишу термин. В ходе дифференцировки меняется название. Так называют B-лимфоцит, который начал выделять антитела. После этого его называют исключительно плазматической клеткой. Так что на вопрос о том, какие клетки производят антитела, не отвечайте, что это B-лимфоциты. Правильным будет ответ: плазматические клетки. Это общепринятый термин, используемый в иммунологии, а также ревматологии. Простите, я сказал, что моя жена – гематолог? Нет, она ревматолог. Иногда я в этом путаюсь. Так вот, суть B-лимфоцито в производстве антител, которые свяжутся с антигенами вирусов или бактерий и сделают их заметными для макрофагов и прочих фагоцитов. Но вот и все о них, теперь переходим к T-лимфоцитам. Я расскажу о них то, чего не было в прошлых роликах. Так вот, существует две разновидности T-лимфоцитов. Вы уже знаете о хелперах и цитотоксических T-лимфоцитах, но есть и другая классификация лимфоцитов, и я расскажу вам о ней. Итак, две разновидности. У обеих – T-клеточный рецептор. Нарисую его вот таким образом. T-клеточный рецептор. Кроме того, на их мембранах есть ряд других белков. У некоторых T-лимфоцитов есть мембранный белок, называемый CD4. CD4. У других T-лимфоцитов есть другой белок – это CD8. Его тоже подпишем. CD8. Лимфоцит справа называется CD8-положительным T-лимфоцитом. У него на мембране есть CD8. А вот CD4-положительный T-лимфоцит. Вот две разновидности. Их разделяют по этим белкам. Белок CD4 – это рецептор, который имеет сродство с белками ГКГ класса 2. Большинство CD4-положительных клеток – это T-хелперы. В большинстве случаев, если в разговоре упоминают CD4-положительные клетки, то по привычке имеют в виду именно хелперные T-лимфоциты. Обычно говорят о них. Пожалуй, я подпишу его - T-хелпер. Рецептор CD8 имеет сродство с ГКГ класса 1. Укажем это на рисунке. У раковых клеток ГКГ класса 1 на мембране связан с антигенами рака. Поэтому CD8 характерен для цитотоксических лимфоцитов. CD8 характерен для цитотоксических лимфоцитов. Обычно до того как клетка активирована, ее называют CD4- или CD8-положительной, а о функции лимфоцита говорят уже после активации. Уже после. Это особенности терминологии. Надеюсь, суть вы улавили. Теперь вспомним, чем занимается этот лимфоцит. Он связывается с белками ГКГ, которые находятся на мембране вместе с антигенами. Вот ГКГ класса 1. Как я уже говорил в прошлом ролике, он есть у каждой клетки с ядром. Допустим, в клетке произошло что-то плохое. Что-то нехорошее, может быть, это вирус. Может быть, рак. Пораженная клетка должна умереть, иначе она будет копировать вирус или размножаться, если это опухоль. Так вот, CD8-положительные T-лимфоциты убивают клетки, пораженные вирусом или онкологией. Они убивают пораженные клетки, которые в противном случае могли угрожать всему организму, в целом. T-хелперы – совсем другое дело. Давайте возьмем дендритную клетку – антигенпрезентирующую клетку. У нее есть ГКГ класса 2, с которым соединяются фрагменты переваренного антигена. Он активирует хелперные T-лимфоциты, которые делятся и дифференцируются в эффекторные клетки, а так же клетки памяти. У эффекторного T-лимфоцита есть несколько функций. Хелперный T-лимфоцит активирует B-лимфоциты и выделяет цитокины. Выделяет цитокины. Активированный лимфоцит выделяет множество веществ, которые служат сигналом другим клеткам, например другим лимфоцитам, поднимая при этом тревогу. Часть этих цитокинов помогает цитотоксическим лимфоцитам в их активации. Цитокины поднимают тревогу, и CD8-положительные, то есть цитотоксические T-лимфоциты, эффекторные лимфоциты, принимаются убивать клетки. Что касается клеток памяти, то это копии оригинальных лимфоцитов, которые надолго сохраняются в этом месте на случай повторения угрозы, чтобы обеспечить более быстрый ответ. Надеюсь, что не сильно вас запутал новыми терминами, но это было необходимо. И теперь вы знаете, что антитела синтезируют не B-лимфоциты, не их, а клетки, у которых есть собственное название. Это плазматические клетки или плазмоциты.
Типы Т-лимфоцитов
Т-лимфоциты, обеспечивающие центральную регуляцию иммунного ответа.
Дифференциация в тимусе
Все Т-клетки берут своё начало от гемопоэтических стволовых клеток красного костного мозга , которые мигрируют в тимус и дифференциируются в незрелые тимоциты . Тимус создаёт микросреду, необходимую для развития полностью функционального репертуара Т-клеток, который является ГКГ-ограниченным и толерантным к самому себе.
Дифференциация тимоцитов разделяется на разные стадии в зависимости от экспрессии различных поверхностных маркеров (антигенов). На самой ранней стадии, тимоциты не экспрессируют корецепторы CD4 и CD8, и поэтому классифицируются как двойные негативные (англ. Double Negative (DN) ) (CD4-CD8-). На следующей стадии тимоциты экспрессируют оба корецептора и называются двойными позитивными (англ. Double Positive (DP) ) (СD4+CD8+). Наконец на финальной стадии происходит селекция клеток, которые экспрессируют только один из корецепторов (англ. Single Positive (SP) ): или (CD4+), или (CD8+).
Раннюю стадию можно разделить на несколько подстадий. Так, на подстадии DN1 (англ. Double Negative 1 ), тимоциты имеют следующую комбинацию маркеров: CD44 +CD25 -CD117 +. Клетки с данной комбинацией маркеров ещё называют ранними лимфоидными предшественниками (англ. Early Lymphoid Progenitors (ELP) ). Прогрессируя в своей дифференциации, ELP активно делятся и окончательно теряют способность трансформироваться в другие типы клеток (например В-лимфоциты или миелоидные клетки). Переходя на подстадию DN2 (англ. Double Negative 2 ), тимоциты экспрессируют CD44 +CD25 +CD117 + и становятся ранними Т-клеточными предшественниками (англ. Early T-cell Progenitors (ETP) ). В течение DN3 подстадии (англ. Double Negative 3 ), ETP клетки имеют комбинацию CD44 -CD25 + и вступают в процесс β-селекции.
β-селекция
Гены Т-клеточного рецептора состоят из повторяющихся сегментов, принадлежащих к трём классам: V (англ. variable ), D (англ. diversity ) и J (англ. joining ). В процессе соматической рекомбинации генные сегменты, по одному из каждого класса, соединяются вместе (V(D)J-рекомбинация). Случайное объединение последовательностей сегментов V(D)J приводит к появлению уникальных последовательностей вариабельных доменов каждой из цепей рецептора. Случайный характер образования последовательностей вариабельных доменов позволяет генерировать Т-клетки, способные распознавать большое количество различных антигенов, и, как следствие, обеспечивать более эффективную защиту против быстро эволюционирующих патогенов. Однако этот же механизм зачастую приводит к образованию нефункциональных субъединиц Т-клеточного рецептора. Гены, кодирующие β-субъединицу рецептора, первыми подвергаются рекомбинации в DN3-клетках. Чтобы исключить возможность образования нефункционального пептида, β-субъединица образует комплекс с инвариабельной α-субъединицей пре-T-клеточного рецептора, формируя т. н. пре-T-клеточный рецептор (пре-ТКР) . Клетки, неспособные образовывать функциональный пре-ТКР, погибают в результате апоптоза . Тимоциты, успешно прошедшие β-селекцию, переходят на подстадию DN4 (CD44 -CD25 -) и подвергаются процессу позитивной селекции .
Позитивная селекция
Клетки, экспрессирующие на своей поверхности пре-ТКР все ещё не являются иммунокомпетентными, так как не способны связываться с молекулами главного комплекса гистосовместимости. Для узнавания молекул ГКГ T-клеточным рецептором необходимо наличие корецепторов CD4 и CD8 на поверхности тимоцитов. Образование комплекса между пре-ТКР и корецептором CD3 приводит к ингибированию перестроек генов β-субъединицы и в то же время вызывает активацию экспрессии генов CD4 и CD8. Таким образом тимоциты становятся двойными позитивными (DP) (CD4+CD8+). DP-тимоциты активно мигрируют в корковое вещество тимуса, где происходит их взаимодействие с клетками кортикального эпителия , экспрессирующими белки обоих классов ГКГ (MHC-I и MHC-II). Клетки, неспособные взаимодействовать с белками ГКГ кортикального эпителия, подвергаются апоптозу , в то время как клетки, успешно осуществившие такое взаимодействие, начинают активно делиться.
Негативная селекция
Тимоциты, прошедшие позитивную селекцию, начинают мигрировать к кортико-медуллярной границе тимуса. Попадая в медуллу, тимоциты взаимодействуют с собственными антигенами организма, презентированными в комплексе с белками ГКГ на медуллярных тимических эпителиальных клетках (мТЭК). Тимоциты, активно взаимодействующие с собственными антигенами, подвергаются апоптозу . Негативная селекция предотвращает появление самоактивирующихся Т-клеток, способных вызывать аутоиммунные заболевания клон . Некоторые из клеток этого клона превращаются в эффекторные Т-клетки , которые выполняют функции, специфичные для данного типа лимфоцита (например, выделяют цитокины в случае Т-хелперов или же лизируют поражённые клетки в случае Т-киллеров). Другая часть активированных клеток трансформируется в Т-клетки памяти . Клетки памяти сохраняются в неактивной форме после первичного контакта с антигеном до тех пор, пока не наступает повторное взаимодействие с тем же антигеном. Таким образом, Т-клетки памяти хранят информацию о ранее действовавших антигенах и обеспечивают вторичный иммунный ответ, осуществляющийся в более короткие сроки, чем первичный.
Взаимодействие Т-клеточного рецептора и корецепторов (СD4, CD8) с главным комплексом гистосовместимости важно для успешной активации наивных Т-клеток, однако его самого по себе недостаточно для дифференциации в эффекторные клетки. Для последующей пролиферации активированных клеток необходимо взаимодействие т. н. костимулирующих молекул. Для Т-хелперов такими молекулами являются рецептор CD28 на поверхности Т-клетки и иммуноглобулин B7 на поверхности антигенпрезентирующей клетки.
Недостаточная активность Т-супрессоров ведёт к преобладанию влияния Т-хелперов, что способствует более сильному иммунному ответу (выраженной антителопродукции и/или длительной активации Т-эффекторов). Избыточная активность Т-супрессоров, напротив, приводит к быстрому подавлению и абортивному течению иммунного ответа и даже явлениям иммунологической толерантности (иммунологический ответ на антиген не развивается). При сильном иммунном ответе возможно развитие аутоиммунных и аллергических процессов. Высокая функциональная активность Т-супрессоров не позволяет развиться адекватному иммунному ответу, в связи с чем в клинической картине иммунодефицитов преобладают инфекции и предрасположенность к злокачественному росту. Величина индекса CD4/CD8 1,5-2,5 соответствует нормергическому состоянию; более 2,5 - гиперактивности; менее 1 - иммунодефициту. При тяжёлом течении воспалительного процесса соотношение CD4/CD8 может быть меньше 1. Принципиальное значение это отношение имеет в оценке иммунной системы у больных с ВИЧ-инфекцией. ВИЧ избирательно поражает и разрушает CD4-лимфоциты, в результате чего соотношение CD4/CD8 понижается до значений, значительно меньших 1.
Повышение соотношения CD4/CD8 (до 3) нередко отмечают в острой фазе различных воспалительных заболеваний, за счёт повышения количества Т-хелперов и снижения Т-супрессоров. В середине воспалительного заболевания отмечают медленное снижение содержания Т-хелперов и повышение Т-супрессоров. При стихании воспалительного процесса эти показатели и их соотношения нормализуются. Повышение соотношения CD4/CD8 характерно практически для всех аутоиммунных заболеваний: гемолитической анемии, иммунной тромбоцитопении, тиреоидита Хашимото, пернициозной анемии, синдрома Гудпасчера, системной красной волчинки, ревматоидного артрита. Увеличение соотношения CD4/CD8 за счёт снижения количества CD8-лимфоцитов при перечисленных заболеваниях выявляют обычно при обострении и высокой активности процесса. Снижение соотношения CD4/CD8 из-за увеличения количества CD8-лимфоцитов характерно для ряда опухолей, в частности саркомы Капоши.
Заболевания и состояния, приводящие к изменению количества CD4 в крови
Повышение показателя
- Аутоиммунные заболевания
- Системная красная волчанка
- Синдром Шёгрена, Фелти
- Ревматоидный артрит
- Системный склероз, коллагенозы
- Дерматомиозит, полимиозит
- Цирроз печени, гепатиты
- Тромбоцитопения, приобретённая гемолитическая анемия
- Смешанные заболевания соединительной ткани
- Болезнь Вальденстрёма
- Тиреоидит Хашимото
- Активация антитрансплантационного иммунитета (криз отторжения донорских органов), усиление антителозависимой цитотоксичности
Снижение показателя
- Врождённые дефекты иммунной системы (первичные иммунодефицитные состояния)
- Приобретённые вторичные иммунодефицитные состояния:
- бактериальные, вирусные, протозойные инфекции с затяжным и хроническим течением; туберкулёз, лепра, ВИЧ-инфекция;
- злокачественные опухоли;
- тяжёлые ожоги, травмы, стресс; старение, недостаточность питания;
- приём глюкокортикостероидов;
- лечение цитостатиками и иммунодепрессантами.
- Ионизирующее излучение
Для нарушения активации Т-лимфоцитов характерно присутствие в крови нормального или повышенного числа Т-клеток. Эти клетки сохраняют нормальный фенотип, но в них нарушено проведение сигнала от рецепторов в клетку. Поэтому они не пролиферируют и не продуцируют цитокины при стимуляции митогенами, антигенами или другими сигналами от TCR.
По клиническим проявлениям такие дефекты сходны с другими видами недостаточности и в ряде случаев неотличимы от тяжелого комбинированного иммунодефицита.
CD8 лимфопения при мутации гена zeta-ассоциированного протеина 70
У больных с нарушением активации Т-клеток в младенческом возрасте развиваются тяжелые, рецидивирующие и часто смертельные инфекции. Большинство случаев выявлено среди меннонитов. Число В-лимфоцитов в крови нормально или повышено; концентрация иммуноглобулинов в сыворотке вариабельна. Экспрессия поверхностных антигенов CD3 и CD4 на Т-лимфоцитах сохраняется, но СD8-клетки почти полностью отсутствуют.
Не реагируют на митогены или аллогенные клетки in vitro и не образуют цитоток-сических Т-лимфоцитов. Активность NK-клеток сохраняется. Тимус одного из больных имел нормальное строение, и в нем присутствовали клетки с обоими поверхностными маркерами - CD4 и CD8. Однако CD8-клетки отсутствовали. Это состояние обусловлено мутациями гена, кодирующего zeta-ассоциированный протеин 70 (ZAP-70) - тиро-зинкиназу, не принадлежащую к семейству Src и играющую важную роль в проведении сигнала в Т-лимфоциты.
Ген ZAP-70 расположен на длинном плече хромосомы 2 (участок ql2). Нормальное число Т-лимфоцитов с обоими маркерами (CD4 и CD8) объясняется возможностью использования для позитивной селекции другой тирозинкиназы - Syk. Уровень Syk в тимоцитах в 4 раза превышает ее содержание в периферических Т-лимфоцитах, что и определяет, по-видимому, отсутствие нормальной реакции СD4-клеток крови.
Недостаточность р56-Iск . У 2-месячного мальчика, страдающего бактериальными, вирусными и грибковыми инфекциями, была обнаружена лимфопения и гипогаммаглобулинемия. В- и NK-клетки в крови присутствовали, но число CD4 Т-лимфоцитов было низким. Реакции на митогены оказались непостоянными. Стимуляция TCR не приводила к экспрессии CD69. Однако при стимуляции форболмиристатацетатом и кальциевым ионофором CD69 (который является маркером активации) на Т-лимфоцитах она появлялась, что свидетельствует о дефекте проксимальных участков пути проведения сигнала в клетки.
Молекулярные исследования выявили альтернативный сплайсинг транскрипта, в результате чего в p56-lck отсутствовал киназный домен.
Клетки, экспрессирующие антиген CD8, представлены основными двумя субпопуляциями - цитотоксическими Т-клетками и Т-лимфоцитами с супрессорной активностью.
Со временем стало известно, что CD8 экспрессируют не только эти субпопуляции лимфоцитов, но и отдельные клоны других клеток: макрофаги, естественные киллеры (ЕК) , тучные клетки, дендритные клетки (ДК) ; основные лиганды CD8 - а2- и а3-домены антигенов I класса главного комплекса гистосовместимости (ГКГ) .
Из этого следует, что CD8 - неспецифический маркер цитотоксических лимфоцитов (ЦТЛ) и Т-супрессорных лимфоцитов, но рассматривается как один из основных фенотипических признаков этих клеток.
Именно поэтому при объективной оценке уровня супрессии Т-лимфоцитов необходимо обязательно изучать супрессорную активность клеток, экспрессируюших CD8, с использованием разработанного для этой цели метода, так как только определение CD8 не дает оснований говорить ни о цитотоксической, ни о супрессорной активности Т-лимфоцитов, имеющих общий маркер CD8.
Общие представления о СD8+СD28-Т-лимфоцитах
Общее представление о супрессорных Т-лимфоцитах начало формироваться уже в 70-х годах прошлого столетия и к середине 80-х годов стало известно, что эти клетки представлены различными клонами, отличающимися условиями возникновения, кинетикой формирования, особенностями действия, разнообразием свойств, секретируемыми медиаторами и др.Тем не менее уже тогда Б.Д. Брондзом было сформулировано, что они имеют общие особенности, которые состоят в способности блокировать дифференцировку и активность других лимфоидных клеток и это принципиально отличает их от ЦТЛ. К отличиям Т-супрессоров от других Т-лимфоцитов следует также отнести их нестабильность, высокую чувствительность к различным воздействиям, короткий период жизни и др.
Благодаря исследованиям многих известных иммунологов того времени были идентифицированы (с помощью методических возможностей того периода) некоторые поверхностные маркеры этих клеток, установлены их отличия от других клеток, выявлены некоторые этапы и механизмы активации Т-супрессоров.
В результате было сделано заключение, что Т-супрессоры и их различные клоны представляют собой регуляторные клетки, которые и осуществляют контроль соотношения между клеточным и гуморальным иммунитетом и во многом определяют интенсивность ответа к опухолям, трансплантатам, вирусам. К этому следует добавить, что указанное представление не претерпело принципиальных изменений и по настоящее время.
Со временем изучение СD8+Т-лимфоцитов дало возможность установить, что для СD8+Т-лимфоцитов с супрессорной активностью характерно отсутствие экспрессии молекул CD28, поэтому их фенотип был определен как CD8+CD28-.
При исследовании этих клеток в различных системах (особенно часто использовали смешанную культуру лимфоцитов) было показано, что они обладают множеством ингибирующих эффектов: ингибиция пролиферации СD4+Т-лимфоцитов, стимулированных аллогенными клетками, ингибиция рецепторов, связанных преимущественно с активацией клеток (рецепторы IL-2 и трансферина), подавление экспрессии ко-стимулирующих молекул антигенпрезентирующими клетками, что препятствует их оптимальному взаимодействию с СD4+Т-лимфоцитами, неспособность поддерживать секрецию цитокинов и др.
Было подтверждено, что при осуществлении своих ингибиторных влияний СD8+СD28-Т-лимфоциты распознают комплекс антигены I класса ГКГ - пептиды с участием TCR этих клеток. Установлено также, что СD8+СD28-Т-лимфоциты - гетерогенная субпопуляция.
В общей характеристике клеток этого типа важное значение имеет то, что они характеризуются снижением пролиферации в ответ на стимулы, ингибируют цитотоксичность, отличаются высоким уровнем экспрессии CD11b, CD29, CD57, CD94 при низком по сравнению с СD8+СD28+Т-лимфоцитами уровне CD25; у СD8+СD28-Т-лимфоцитов периферической крови существенно снижено фосфорилирование TCR-zeta-цепи и высокий уровень ингибитора циклинзависимой киназы р16.
Получение моноклональных антител, которые строго взаимодействуют с СD8+СD28-Т-лимфоцитами, позволило подтвердить, что они представляют собой самостоятельный клон клеток, отличающийся от цитотоксических лимфоцитов; применение указанных антител обрывало ингибирующие эффекты CD8+CD28-T-лимфоцитов как in vivo, так и in vitro, но не влияло на функции ЦТЛ.
С помощью моноклональных антител в этих клетках был идентифицирован один из эпитопов ганглиозидов - CD75s, который не выявлялся на других клетках, что послужило основанием для расширения фенотипической характеристики, которая была определена как CD8+CD28-CD75s+.
С позиций понимания общебиологического значения CD8+CD28-Т-лимфоцитов важна их способность взаимодействовать с эпителиальными клетками слизистой оболочки. CD8+CD28-T-клетки с такой способностью экспрессируют CD101 и CD103, взаимодействуют с эпителиальными клетками через белок р180 и выполняют регуляторные функции.
Авторы с полным основанием заключают, что в слизистой оболочке есть СD8+СD28-СD101+СD103+Т-лимфоциты, которые осуществляют локальный иммунологический контроль. Из этих данных следует, что регуляторные влияния СD8+СВ28-Т-лимфоцитов не ограничиваются Тh1-лимфоцитами и имеют более широкий спектр действия.
Взаимодействие СD8+СD28-Т-лимфоцитов с эпителиальными клетками представлено на рис. 58.
Рис. 58. Взаимодействие супрессорных Т-лимфоцитов и эпителиальных клеток:
CD101 - гликопротеин, участвующий в ко-стимуляции; CD103 - антиген лимфоцитов слизистой оболочки
Эти общие представления о СD8+СD28-Т-лимфоцитах в последнее время пополняются новыми данными, которые раскрывают как ранее не известные их ингибиторные эффекты, так и некоторые пути и механизмы их реализации. Такие данные получены и в экспериментальных исследованиях, и при изучении супрессорных Т-лимфоцитов периферической крови здоровых лиц, а также при некоторой патологии.
Значительный интерес представляют сведения о том, что упомянутый выше факт гетерогенности этого клона клеток получает новое освещение. При исследовании СD8+СD28-Т-лимфоцитов периферической крови человека были выявлены три их типа, объединенные способностью ингибировать антигенспецифический ответ Т-лимфоцитов.
Первый тип характеризуется способностью повреждать экспрессию ко-стимулирующих молекул на ДК - эффект, который требует непосредственного межклеточного взаимодействия. Второй обладает выраженной способностью ингибировать секрецию таких цитокинов, как IFNy и IL-6, что происходит без обязательного межклеточного контакта. Третий опосредует свои эффекты, секретируя IL-10.
При изучении как экспрессирующих CD28, так и неэкспрессирующих Т-лимфоцитов в периферической крови людей различных возрастных групп были получены важные данные. Во-первых, показано, что с возрастом количество СD8+СD28-Т-лимфоцитов уменьшается, во-вторых, стимуляция фитогемагглютинина (ФГА) увеличивает соотношение этих клонов клеток во всех возрастных группах и усиливает пролиферацию не только CD8+CD28+-, но CD8+CD28-T-клеток при более высоком уровне пролиферации последних у пожилых лиц.
Наконец, было установлено, что обработка лимфоцитов ФГА приводит к апоптозу всех СD8+Т-лимфоцитов и количество погибших клеток было одинаковым в обоих клонах - свидетельство того, что способность к апоптозу не зависела от возраста. К этому следует добавить данные о том, что увеличением количества СD8+СD28-Т-лимфоцитов у пожилых лиц без выявленной патологии можно объяснить снижение пролиферации, сопровождающееся усилением активности циклинзависимой протеинкиназы р16.
Вполне обоснованно полагать, что эти новые данные при дальнейшем изучении возрастных изменений Т-супрессорных лимфоцитов могут оказаться существенными для выяснения их роли в возрастных особенностях регуляции иммунологического гомеостаза.
К настоящему времени стали известны основные этапы ингибирующего действия СD8+СD28-Т-лифоцитами, активация которых может происходить под влиянием аллогенных, ксеногенных, а также гетерогенных антигенпрезентирующих клеток, нагруженных антигенами. Основными участниками реализации ингибирующего действия супрессорных Т-лимфоцитов являются: СD8+СD28+Т-лимфоциты, антигенпрезентирующие клетки и СD4+Т-хелперы.
При этом антигенпрезентируюшие клетки выполняют роль своеобразного мостика между Т-супрессорами и СD4+Т-лимфоцитами. Общий механизм ингибирующего действия супрессорных Т-лимфоцитов можно представить так: активация СD8+СD28-Т-лимфоцитов человека в результате распознавания ими комплекса антигены главного комплекса гистосовместимости - пептид (процесс происходит с участием TCR супрессорных клеток) на антигенпрезентирующих клетках, что лишает их способности экспрессировать ко-стимулирующие молекулы и поэтому после распознавания Т-лимфоцитами-хелперами комплекса антигены II класса ГКГ - пептид они не получают необходимого ко-стимулирующего сигнала, становятся энергичными и не способными к активации и пролиферации. Схематически этот процесс представлен на рис. 59.
Рис. 59. Этапы ингибирующего влияния СD8+СD28~Т-лимфоцитов на СD4+Т-лимфоциты (хелперы): АПК - антигенпрезентирующая клетка
Для понимания механизма действия супрессорных Т-лимфоцитов важно также то, что для осуществления ингибирующего действия они не нуждаются ни в пролиферации, ни в синтезе белка. При реализации ингибирующих сигналов Т-супрессорных лимфоцитов в антигенпрезентирующих клетках ингибируется активность NF-kappaB, что играет главную роль в их неспособности посылать ко-стимулирующие сигналы Th-лимфоцитам.
Как уже отмечено, существенное внимание уделяется вопросу о том, необходим ли для осуществления ингибирующего влияния CD8+CD28-T-лимфоцитами их непосредственный контакт с антигенпрезентирующими клетками. В настоящее время большинство авторов склоняется к тому, что такой межклеточный контакт необходим.
Множество фактов, позволяющих расширить представления о регуляторных возможностях СD8+СD28-Т-лимфоцитов, получены при их изучении в условиях трансплантации ткани, а также аутоиммунной патологии. Согласно полученным данным наличие CD8+CD28-Т-лимфоцитов во многом предопределяет судьбу трансплантата.
Сравнительное изучение этих клеток периферической крови здоровых лиц и людей с трансплантированным сердцем показало значительно более выраженную их активацию у больных, чем у здоровых лиц с параллельной активной экспрессией CD38, лейкоцитарного антигена DR, более высоким содержанием перфоринположительных клеток.
Отмечено, что экспрессия CD27 более выражена на клетках CD8+CD28- больных, у которых не происходило отторжения трансплантата, по сравнению с больными, у которых наблюдались признаки отторжения. В связи с этими данными определяется еще один аспект значения Т-супрессорных клеток: существует клон регуляторных клеток CD8+CD28-CD27+, которые играют роль в защите трансплантата.
Установлено также, что эти клетки, выделенные из трансплантатов, не проявляют цитотоксической активности против клеток донора и имеют более высокий уровень экспрессии KIR94 - факты, свидетельствующие о том, что при трансплантации происходят фенотипические изменения в Т-супрессорных лимфоцитах.
Учитывая, что Т-супрессорные лимфоциты находятся в крови после трансплантации, а также их способность супрессировать экспрессию ко-стимулирующих молекул (CD80, CD86) на антигенпрезентирующих клетках донора, целесообразно проведение соответствующего мониторинга при трансплантации.
Как уже указывалось, изучение СD8+СD28-Т-лимфоцитов при аутоиммунной патологии также дает информацию о свойствах этих клеток. В частности, установлено, что у больных с красной системной волчанкой в активной фазе СD8+СD28-Т-лимфоциты не обладали ингибирующей активностью, что сочеталось с дисбалансом между ингибиторными влияниями IL-6 и стимулирующими IL-12.
Способность Т-супрессорных лимфоцитов подавлять пролиферацию антигенспецифических СD4+Т-лимфоцитов ассоциируется с появлением ремиссии у больных с аутоиммунной патологией. В системах in vitro удалось охарактеризовать предшественников CD8+CD28-T-лимфоцитов и показать, что ключевую роль в их генерации играют моноциты, которые секретируют IL-10 после стимуляции GM-CSF (в этих случаях прямой межклеточный контакт существенной роли не играет).
Предшественники имеют фенотип CD8+CD45RA-CD27-CCR-IL10Ra-. Было также показано, что Т-супрессорные лимфоциты подавляют активность и антигенспецифических цитотоксических лимфоцитов, уменьшая экспрессию антигенов I класса главного комплекса гистосовместимости.
Представленные данные не оставляют сомнений в том, что СD8+СD28-Т-лимфоциты играют важную роль в поддержании иммунологического гомеостаза вместе с СD4+-регуляторными Т-лимфоцитами.
Есть достаточно оснований считать, что одна из основных функций этих клеток - регуляция специфического Т-клеточного ответа. Активация супрессорных Т-лимфоцитов через специфическое распознавание в физиологических условиях защищает Th-лимфоциты от чрезмерной активации, а следовательно, и от чрезмерного иммунологического ответа в определенных условиях, в частности при увеличении количества реактивных Т-хелперов.
Имеющиеся данные показывают, что ингибирующие эффекты Т-супрессорных лимфоцитов являются одними из важных участников индукции периферической толерантности, а дисрегуляция контроля, который осуществляется этими клетками над аутореактивными клонами других Т-лимфоцитов, может быть причиной развития аутоиммунной патологии.
Наряду с этим нельзя не согласиться с тем, что понимание физиологического значения роли СD8+СD28-Т-лимфоцитов требует дальнейшего изучения, которое позволит получить новые данные о механизмах их действия в опухолевой и аутоиммунной патологии.
Общие представления о СD8+СD28-Т-лимфоцитах дает рис. 60.
Рис. 60. Фенотипические и функциональные особенности СD8+СD28-Т-лимфоцитов
Регуляторные функции супрессорных Т-лимфоцитов
Результаты изучения супрессорных СD8+СD28-Т-лимфоцитов не оставляют сомнений в том, что они выполняют важные регуляторные функции, которые достаточно четко определены в условиях нормы.Вполне обоснованно также утверждать, что как супрессорные Т-лимфоциты (CD8+CD28-), так и регуляторные СD4+СD25+Т-лимфоциты (Th3/Trl) - совместные участники регуляции иммунологического гомеостаза на всех этапах его формирования.
Наряду с этим очевидно и то, что если роль супрессорных Т-лимфоцитов в условиях нормы достаточно ясна, то роль этих клеток при злокачественном росте предстоит выяснить в дальнейшем. В этом плане особый интерес представляет вопрос: при каких условиях CD8+CD28-T-cyпрессоры приобретают способность к цитотоксическому действию - факт, который наблюдался только при их культивировании с опухолевыми клетками.
Детализация этого вопроса (во всех ли случаях возможно появление способности к цитотоксичности, в какой мере это связано с биологическими особенностями опухолевых клеток, каков удельный вес этих клеток в реализации цитотоксичности и каков механизм влияния опухолевых клеток на СD8+СD28-Т-лимфоциты), несомненно, даст возможность нового понимания роли Т-супрессорных лимфоцитов в опухолевом процессе.
Не менее важно и дальнейшее изучение особенностей взаимодействия Т-супрессорных лимфоцитов с эндотелиальными клетками в процессе роста опухоли. Интерес к выяснению этого вопроса понятен в связи с тем, что взаимодействие СD8+СD28-Т-лимфоцитов с эндотелиальными клетками приводит к выраженным проявлениям активности последних, что может влиять на процесс злокачественной трансформации.
Обобщая представленные материалы, можно сделать такие выводы:
Первое
Т-супрессорные лимфоциты - CD8+CD28- представляют собой отдельный клон Т-лимфоцитов, экспрессирующих CD8, обладают выраженными ингибирующими эффектами в отношении СD4+Т-лимфоцитов, способны взаимодействовать с эндотелиальными клетками; выполняют важную роль в поддержании иммунологического гомеостаза в условиях нормы и патологии.Второе
Ингибирующие эффекты супрессорных Т-лимфоцитов обусловлены межклеточными взаимодействиями, в которых наряду с СD8+СD28-Т-лимфоцитами принимают участие дендритные клетки и СD4+Т-лимфоциты.Третье
В большинстве случаев при различных онкологических заболеваниях количество СD8+СD28-Т-лимфоцитов в крови увеличивается, что нередко сочетается с плохим прогнозом; лимфоциты, инфильтрирующие опухоль, также содержат значительное количество этих клеток.Четвертое
При совместном культивировании Т-супрессорных лимфоцитов с аутологичными опухолевыми клетками появляются CD8+СD28-Т-лимфоциты, способные оказывать цитотоксическое действие.Пятое
Определение количества СD8+СD28-Т-лимфоцитов может использоваться как контроль за влияниемПохожие статьи