Михаил Вейсман - Тайная жизнь тела. Клетка и ее скрытые возможности
Следует отметить, что все указанные стадии дифференцировки в полном объеме относятся только к В-лимфоцитам – антителопродуцентам, так как этапы созревания В-супрессоров и В-киллеров достоверно не установлены.
В-лимфоциты – преимущественно «оседлые» клетки, они мигрируют меньше и значительно медленнее, чем Т-лимфоциты. Среди В-лимфоцитов наиболее многочисленны В-лимфоциты – антителопродуценты.
Главная задача этих лимфоцитов – производство иммуноглобулинов.
Иммуноглобулины – это совершенно уникальный класс иммунных молекул, нейтрализующих большинство инфекционных возбудителей и токсинов в нашем организме. При этом, если все другие антимикробные и антивирусные средства можно сравнить с дробовым ружьем, то иммуноглобулины можно уподобить самому современному высокоточному оружию.
Принципиальной особенностью иммуноглобулинов является их абсолютная специфичность. Это значит, что для нейтрализации каждого вида бактерий, вирусов и токсинов в организме вырабатываются свои собственные и неповторимые по структуре иммуноглобулины. Сколько есть разных микробов, вирусов и токсинов, столько и существует разных иммуноглобулинов. Благодаря этому каждый отдельный вид иммуноглобулинов действует строго избирательно, например, только против вирусов клещевого энцефалита, только против вирусов гриппа, только против стафилококковых токсинов и т. д.
Это свойство иммуноглобулинов имеет очень важное значение, поскольку в этом случае с высочайшей точностью нейтрализуются только сами инфекционные возбудители или токсичные вещества. В противоположность этому большинство известных антимикробных или противовирусных оказывают общее токсическое действие на организм, поражая вместе с микробами и собственные клетки организма.
У человека и у млекопитающих в организме существует пять классов иммуноглобулинов. Из них самыми многочисленными, самыми универсальными и самыми хорошо изученными являются классы иммуноглобулинов A и G. Иммуноглобулины G действуют в крови и в тканях нашего тела, и именно они нейтрализуют до 99 % инфекционных возбудителей и токсинов, попадающих в наш организм.
Иммуноглобулины А, хотя и уступают иммуноглобулинам G в количественном отношении, тем не менее играют очень важную роль в организме. Они проявляют свою биологическую активность не в крови, а на поверхности слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, ротовой и носовой полости, желудочно-кишечного тракта. А вы же помните, что подавляющее большинство инфекционных возбудителей проникает в наш организм именно через слизистые оболочки.
В-лимфоциты, производящие иммуноглобулины, располагаются в селезенке и лимфатических узлах.
Еще одна функция В-лимфоцитов – синтез специальных веществ, осуществляющих перенос возбуждения с нервного окончания на рабочий орган и с одной нервной клетки на другую. Проще говоря, В-лимфоциты производят «сигнальные» молекулы, оповещающие всех участников процесса о том, что происходит. Их называют гуморальными (потому что они действуют в крови) медиаторами.
Есть еще В-лимфоциты-супрессоры – это строго специфичные по отношению к антигену клетки, на поверхности которых определяются молекулы иммуноглобулина класса G. Эффект сдерживания проявляется только к однородным по тканевой совместимости клеткам и направлен против хелперов, киллеров и активированных макрофагов. В-супрессоры расположены главным образом в костном мозге и селезенке, при активации они начинают делиться и производить антитела. У новорожденных В-супрессоры помогают прижиться трасплантатам.
Следующая разновидность – В-лимфоциты иммунологической памяти – имеет на мембране комплекс антиген – антитело, прикрепляющийся к рецептору клетки. Они активируются при вторичном иммунном ответе и делятся с образованием клона плазматических клеток, вырабатывающих иммуноглобулин того же класса, что и клетка иммунологической памяти.
В-киллеры (их еще называют К-клетки) отличаются от прочих В-лимфоцитов отсутствием поверхностных выростов в виде иммуноглобулинов. К-клетки конкурируют с блокирующими антителами, но не со всеми, а только с теми из них, которые не дают достаточного цитотоксического (то есть ядовитого для клетки-завоевателя) эффекта. Соединяясь с антигенами, клетки-мишени, блокирующие антитела, делают ее недоступной для действия киллеров всех видов. А К-клетка, присоединяя к своей поверхности большое количество цитотоксических антител, способна повреждать клетку-мишень. Направленность специфического иммунитета в каждом конкретном случае во многом зависит от соотношения между содержанием К-клеток и блокирующих антител.
Глава 3. Механизм борьбы с «захватчиком»
А теперь переходим к самому интересному. Так как же, за счет каких механизмов и реакций лимфоциты борются за наше здоровье? Как у них это получается?
Но сначала познакомимся с «врагом». Молекулы, угрожающие целостности нашего организма (те самые антигены), на самом деле сильно разнятся между собой. Но у них есть несколько общих характеристик, которые и позволяют клеткам нашей иммунной системы успешно противостоять «захватчикам». Во-первых, все антигены отличаются большими размерами. В маленькой молекуле признаки работы чужеродной генетической системы просто не поместятся! Во-вторых, на каждой такой молекуле есть специальная надстройка – выступающая группа атомов, которую ученые назвали гаптенными группами. Таким образом, молекула антигена состоит из двух частей – несущей и выступающей.
Ученые выяснили, что Т-лимфоциты способны соединяться с несущей частью молекулы-антигена. Это соединение и является первым шагом во всем процессе взаимодействия клеток. Поскольку антигенных молекул много, появляется много оторванных «плавающих» рецепторов с присоединенными к ним антигенами.
Плавающие конструкции выглядят так. Рецептор представляет собой иммуноглобулин, который можно представить себе в виде «мальчишеской рогатки». «Рукояткой» он был связан с лимфоцитом, а к двум концам «рогатины» присоединились своими несущими частями антигены. Выступающие их части торчат наружу. Вот такие оторванные «рогатины» с выставленными наружу выступающими участками чужеродных молекул и плавают.
В этот момент на сцену выходит макрофаг, имеющий на своей поверхности участки, которые питают особое сродство с оторванным концом «рогатки». «Рогатки» присоединяются к нему и выстраиваются как солдаты, ощетинившиеся наружу выступающими частями молекул антигенов.
Рецепторы В-лимфоцитов не способны соединяться с несущей частью антигенной молекулы. Они имеют сродство именно с выступающей ее частью. И вот эта щетина «рогатины», выстроившаяся на макрофаге, схлопывается с рецепторами В-лимфоцита. Каждый рецептор соединяется с выступающей группой. Происходит «короткое замыкание» одновременно через дюжину или сотню контактов. Эта встряска и служит сигналом включения В-лимфоцитов в работу, состоящую в размножении и выделении антител со специфичностью собственных рецепторов, то есть антител против чужеродного антигена.
Только рядом обязательно должен быть Т-лимфоцит с оторванными рецепторами. Без него сигнал не сработает. Для В-лимфоцита нужно подтверждение, и Т-лимфоцит дает его. Химическая природа подтверждения еще неизвестна. Его называют индуктором иммунопоэза, веществом, стимулирующим иммунный ответ у В-лимфоцита, или вторым сигналом, необходимым для начала выработки антител.
Таковы молекулярные события, происходящие между Т-и В-лимфоцитами при участии макрофага. События, необходимые для запуска всего процесса выработки антител.
Для включения клеточного ответа, выражающегося, как вы помните, в накоплении лимфоцитов-киллеров, участия В-лимфоцитов и макрофагов не требуется. Т-лимфоцитам достаточно общения друг с другом и одного сигнала, приходящего от присоединения чужеродного антигена. Они начинают размножаться, число их увеличивается. Их способность узнавать чужестранцев, соединяться с ними и уничтожать усиливается. Возникает армия лимфоцитов-эффекторов.
Глава 4. К чему приводят «поломки» иммунной системы
Иммуносупрессия, иммунодепрессия или иммунодефицит – поломки нашей защитной системы называют различными терминами. Но все они имеют в своей основе одно и то же – угнетение иммунитета, обусловленное выпадением одного или нескольких компонентов иммунного ответа. Чаще всего выпадает та или иная фаза созревания и деятельности лимфоцитов. Это приводит к ослаблению сопротивляемости организма. Иммунодефицит (не путать со СПИДом!) бывает физиологическим (необходимым в определенных ситуациях для организма), патологическим (при различных заболеваниях и болезненных состояниях) и искусственным, вызываемым приемом подавляющих иммунитет препаратов или ионизирующими излучениями.
