Иммунологическая память
Приобретенный иммунитет имеет два уникальных признака: специфичность и иммунологическую память. Иммуннологическая память обладает способностью организма отвечать на повторный контакт с антигеном быстрее, сильнее и длительнее по сравнению с первичным ответом.
Вся вакцинопрофилактика основана на существовании феномена иммунологической памяти. Благодаря иммунологической памяти удается искусственно формировать длительный, иногда пожизненный антиинфекционный иммунитет.
Главным элементом иммунологической памяти являются клетки памяти, которые представляют собой длительно живущую популяцию антигенспецифических покоящихся клеток, готовых реагировать на повторное введение антигена. Клетки памяти образуются из так называемых наивных клеток. Это клетки, которые еще не встречались с антигеном и не обладают антигенной специфичностью. Различают В-клетки памяти и Т-клетки памяти. Иммунологическая память, особенно память Т-лимфоцитов, очень стойкая.
В-клетки памяти образуются в зародышевых центрах лимфатических узлов, селезенки и лимфоидных бляшках кишечника (рис. 7). Наивные В-клетки при встрече с антигеном, расположенным на фолликулярных дендритных клетках, превращаются в антителооб- разуюгцие клетки или в В-клетки памяти. При поступлении в кровь В-клетки памяти рециркулируют и накапливаются в костном мозге.
Количество клеток, которые становятся клетками памяти, крайне мало. Их частота встречаемости составляет 10″3 от числа Т-клеток. В лимфатических узлах клетки памяти остаются в течение 18-20 ч, а затем покидают их через эфферентные лимфатические сосуды. Если наивная клетка не находит на поверхности дендритных клеток соответствующий пептид, она уносится в общую циркуляцию с током оттекающей лимфы. Клетки памяти находятся на стадии Ох клеточного цикла, т.е. они вышли из стадии покоя О0 и готовы к быстрому превращению в эффекторные клетки при очередном контакте с антигеном. Вероятно, переход клеток памяти в состояние длительной иммунологической памяти происходит из-за прекращения активации антигенспецифических рецепторов клеток. Без антигенной стимуляции клетки памяти существуют как неде- лящаяся субпопуляция клеток. Слабая пролиферация хотя и возможна, но происходит, вероятно, под влиянием неспецифических раздражителей.Существует две субпопуляции наивных Т-клеток: CD4+ и CD8+. Наивные CD4+ могут трансформироваться в Тх1 и Тх2. В процессе перехода наивных клеток в Т-клетки памяти наиболее сильные изменения происходят в клеточном маркере CD45, который
обеспечивает передачу сигнала внутрь клетки при формировании антигенраспознающего комплекса. Наивные клетки, несущие CD45RA (мол. м. 220 кД), превращаются в клетки памяти с низкомолекулярной изоформой CD45R0 (мол. м. 180 кД). Эти изменения происходят под влиянием антигена. Различия между наивными клетками и клетками памяти преимущественно функциональные. В отличие от наивных клеток, клетки памяти активируются при более низких концентрациях антигена, наивные клетки хорошо отвечают на неспецифические митогены, аутологичные и ал- логенные клетки. Клетки памяти вырабатывают более широкий спектр цитокинов, обладают выраженной способностью прикрепляться к сосудистому эндотелию при взаимодействии с антигеном. Основные различия между наивными Т-клетками и Т-клет- ками памяти представлены в табл. 20.
Рециркуляция клеток памяти через лимфатическую систему усиливается при местном проникновении антигена и развитии воспалительной реакции. Клетки памяти проникают через сосудистый эндотелий в ткань, а затем в регионарные лимфатические узлы. Но и в этом случае количество клеток памяти в афферентном лимфатическом сосуде составляет лишь 10% от числа клеток памяти, покидающих лимфатический узел через эфферентные сосуды. 90% составляют клетки памяти, вновь образованные в лимфатическом узле. Клетки памяти появляются как при первичном, так и при повторном контакте с антигеном. Вопрос о необходимости постоянного присутствия антигена в организме для формирования длительной иммунологической памяти не решен.
Некоторые возбудители инфекционных болезней длительно персистируют в организме. Меченый антиген присутствует в течение нескольких месяцев на вспомогательных клетках. Предполагается, что дендритные клетки могут быть своеобразным складом, где антиген сохраняется в виде комплекса антиген-антитело и расходуется по мере необходимости. Вероятно, антигены гистосовме- стимости I и II классов являются универсальными рецепторами для нативных антигенов и выполняют роль хранителей антигенной информации в организме. Вместе с тем при наличии длительной иммунологической памяти антиген в организме не обнаруживается. Вероятно, антиген сохраняется в такой форме, которая не выявляется обычными иммунологическими методами.
После фагоцитоза и расщепления экзогенного антигена образующиеся пептиды взаимодействуют с антигенами ГКТ I и II классов. Связывание антигенного пептида происходит в антигенсвя- зывающей щели, которая образована а-спиральными структурами доменов, ()-слой образует дно щели (рис. 8). Комплекс антигенов гистосовместимости с пептидом очень стойкий, он расположен в узкой щели и защищен от действия ферментов. Пептид антигена нельзя обнаружить с помощью антител, он распознается лишь единичными наивными клетками.
Общим признаком пептидов, взаимодействующих с антигенами гистосовместимости, является их конформационная лабильность, которая появляется в результате их процессинга. Пептиды, фиксирующиеся в щелях молекул II класса, больше по размерам пептидов, связанных с молекулами I класса. Ассоциация антигенов гистосовместимости с пептидами идет медленно, но образующийся комплекс является достаточно прочным.
Таким образом, иммунологическая память связана с клетками памяти, которые рециркулируют во всех тканях организма, где есть кровеносные сосуды, и выполняют по существу функцию эффек- торных клеток. Они не исчерпывают полностью понятие иммунологической памяти. Иммунологическая память находится не только в клетках памяти, но и в антигенпредставляющих клетках, несущих комплекс пептида с антигенами гистосовместимости. Такой комплекс, возможно, является главным инструментом создания
Рис. 8. Антигенсвязывающая щель молекул ГКТ I и II классов. I — щель у молекул ГКТ I класса; II — щель у молекул ГКТ II класса. Заштрихованные структуры — р-слой, образующий дно щели; спиралевидные — а-спирали, формирующие СТеНКИ ЩЄЛИ; ДОМеНЫ — Оіі, 012, Рь |
иммунологической памяти. Он концентрируется преимущественно на дендритных клетках в участках лимфоидной ткани, где происходит превращение наивных клеток в клетки памяти. Именно здесь находится информация об антигене и формируется иммунологическая память. Значение комплексов как носителей антигенной информации не ограничивается территорией вспомогательных клеток. Вероятно, комплексы могут слущиваться с поверхности вспомогательных клеток и циркулировать в организме, поддерживая процесс формирования иммунологической памяти.
Существует тесное взаимодействие между иммунологической памятью и памятью нервной системы. В первом случае память обеспечивается лимфоцитами, во втором — нейронами. Связь между системами осуществляется с помощью клеточных медиаторов.