Представление о системе иммунобиологического надзора, ее структуре, функции и роли в организме

Система иммунобиологического надзора.

В организме человека постоянно происходят мутации. Их суммарное количество в расчёте на один клеточный цикл составляет примерно 1*106. Часть мутаций сопровождается синтезом новых белков. Происходящие в связи с этим структурные и функциональные изменения могут привести к существенным расстройствам жизнедеятельности клеток, тканей, органов и организма в целом. Кроме того, организм постоянно подвергается атаке вирусов, бактерий, риккетсий, грибов, паразитов, способных вызвать различные болезни. В связи с этим в ходе эволюции сформировалась высокоэффективная система клеточных и неклеточных факторов распознавания собственных и чужих структур. Биологическое значение системы иммунобиологического надзора ИБН заключается в контроле (надзоре) за индивидуальным и однородным клеточно-молекулярным составом организма. Обнаружение носителя чужеродной генетической или антигенной информации (молекулы, вирусы, клетки или их фрагменты) сопровождается его инактивацией, деструкцией и, как правило, элиминацией. При этом клетки иммунной системы способны сохранять «память» о данном агенте. Повторный контакт такого агента с клетками системы ИБН сопровождается развитием эффективного ответа, который формируется при участии как специфических — иммунных механизмов защиты, так и неспецифических факторов резистентности организма. К числу основных в системе представлений о механизмах надзора за индивидуальным и однородным антиенном составе организма относят понятия об Аг, иммунитете, иммунной системе и системе факторов неспецифической защиты организма. иммунитет Структура системы иммунобиологического надзора организма. Антигены Инициальным звеном процесса формирования иммунного ответа является распознавание чужеродного агента — антигена (Аг). Происхождение этого термина связано с периодом поиска агентов, веществ или «тел», обезвреживающих факторы, вызывающие болезнь, а конкретно речь шла о токсине дифтерийной палочки. Эти вещества назвали вначале «анти-токсинами», а вскоре был введён более общий термин «анти-тело». Фактор же, приводящий к образованию «анти-тела» обозначили как «анти-ген». Антиген — вещество экзо- или эндогенного происхождения, вызывающее развитие иммунных реакций. Учитывая способность Аг вызывать толерантность, иммунный или аллергический ответ их называют ещё толерогенами, иммуногенами или аллергенами соответственно. иммунитет Потенциальные эффекты антигена в организме. В некоторых случаях (при особых условиях) наличие чужеродного для иммунной системы Аг сопровождается незначительной реакцией организма на него или даже отсутствием какого-либо ответа. Такое состояние называют толерантностью, а Аг, вызывающий это состояние — толерогеном. Различный результат взаимодействия Аг и организма (иммунитет, аллергия, толерантность) зависит от ряда факторов: от свойств самого Аг, условий его взаимодействия с иммунной системой, состояния реактивности организма и других.

В начале 60-х годов XX в. известный австралийский ученый М. Вернет выдвинул концепцию иммунологического надзора, по которой иммунная система конкретного индивидуума срабатывает всегда, когда сталкивается с признаками генетически чужеродной информации. Иначе, иммунитет призван не только осуществлять антиинфекционную защиту, но и главным образом обеспечивать генетическую целостность соматических клеток организма в течение его индивидуальной жизни. Среди прочих факторов, с которыми имеет дело иммунологический надзор, особое место занимают злокачественно перерожденные клетки. По представлениям М. Бернета, онкологические заболевания проявлялись бы в значительно большем числе случаев и гораздо в более раннем возрасте, если бы отсутствовал иммунологический контроль за потоком мутационно измененных клеток.

Т-клетки. Среди иммунологических факторов, принимающих участие в защите организма от неоплазм, доминирующая рольпринадлежит клеточной форме защиты. Наиболее активными клетками в разрушении опухоли являются CD8 Т-клетки и Т-хелперы. Если CD8 Т-клетки выполняют прямую киллерную функцию, то Т-хелперы способствуют ее успешной реализации. Помощь со стороны Т-хелперов осуществляется через секретируемые цитокины. Среди них наибольшую роль играет интерферон-у, который стимулирует макрофаги и увеличивает активность NK-клеток. Информация о противоопухолевом действии CD8 Т-клеток пришла в основном из опытов по лизису вирустрансформированных клеток in vitro и in vivo. Цитолитическое действие примированных CD8 Т-клеток наблюдали как в клеточной культуре, так и в системе адоптивного переноса in vivo. Активность CD8 Т-клеток проявляется в результате распознавания комплекса пептид опухолевого антигена: молекула I класса МНС. Представленные выше опыты по генетической рестрикции взаимодействия CD8 Т-клеток с клетками-мишенями, модифицированными вирусом, прямо указывают на роль молекул I класса в процессе распознавания вирусного антигена. К тому же антитела против молекул I класса МНС блокируют лизис вирусиндуцированных опухолевых клеток.

В-клетки. Участие клеток В-системы в противоопухолевом иммунитете может проявляться несколькими способами:

1) разрушением опухолевых клеток антителами, фиксирующими комплемент;

2) накоплением NK-клеток, имеющих на своей поверхности цитофильные антитела. Данные формы активности антител продемонстрированы in vitro. Однако не ясно, имеют ли они место in vivo (К-клетки). Более того, показано, что в ряде случаев с солидными опухолями специфические антитела блокируют эффект цитотоксических клеток.

Натуральные киллеры (NK-клетки) также осуществляют иммунологический надзор и участвуют в уничтожении трансформированных клеток. Они относятся к лимфоидным клеткам, но при этом лишены маркеров Т- и В-лимфоцитов. Набор клеток, подвергающихся литическому действию NK, достаточно широк — это ряд вирусинфицированных и опухолевых клеток, клеток, на поверхности которых представлены цитофильные антитела, эмбриональные клетки. В отличие от лимфоцитов NK не имеют антигенраспознающих рецепторов, не увеличиваются количественно после взаимодействия с чужеродным (например, вирусным) антигеном и не способны к формированию иммунологической памяти. При этом их активность повышается под влиянием цитокинов Т-клеток и в первую очередь интерлейкина-у.

Особая роль NK в противоопухолевом иммунитете подтверждается не только прямыми наблюдениями in vitro, но и сравнительными данными по активности таких клеток у мышей инбредных линий. Различные линии этих животных характеризуются индивидуальным уровнем NK, и этот уровень коррелирует со способностью развивать антиопухолевую защиту. У мышей с высоким уровнем NK спонтанные или индуцируемые опухоли встречаются редко. У мышей с низким исходным уровнем NK частота спонтанных опухолей, напротив, высокая. Трансплантация клеток от линий мышей с высоким уровнем NK линиям с низким содержанием этих клеток обеспечивает защиту последних от некоторых форм опухолей. Клинические данные также демонстрируют связь между уровнем NK в периферической крови больных и интенсивностью роста опухоли.

Одной из характеристик NK является наличие Fc-рецептора. Казалось бы, способность NK связывать антитела должна обеспечивать лизис опухолевых клеток в процессе развития реакции защиты, однако четких доказательств такой возможности пока нет. Макрофаги. В опытах in vitro установлено, что макрофаги, активированные цитокинами Т-клеток, оказывают определенное противоопухолевое действие. Оно может быть связано как с явлением прямого фагоцитоза опухолевых клеток, так и с процессом, опосредованным ФНО-а, секретируемым фагоцитирующими мононуклеарами. Какого-либо бесспорного доказательства противоопухолевой активности макрофагов in vivo пока не получено. Таким образом, наиболее активными участниками противоопухолевого иммунитета являются два типа клеток: Т-лимфоциты и NK. Понимание роли макрофагов и антител в этом процессе требует дополнительного изучения.