Как развиваются В-лимфоциты и осуществляется синтез иммуноглобулинов (антител)?
В-лимфоциты происходят из ГСК и дифференцируются в костном мозге. У птиц эти клетки формируются в Фабрициевой сумке (bursa). Отсюда произошло название "В- лимфоциты". Выделяется особая В-1 субпопуляция лимфоцитов, которая имеет маркер CD5, возникает из лимфоидной стволовой клетки и встречается в брюшной и плевральной по¬лостях, сальнике, миндалинах. Рецепторы этих лимфоцитов и вырабатываемые иммуноглобулины IgM служат антителами к полисаха¬ридам бактерий. Очевидно, образуемые IgM – естественные антитела. Так же IgM, продуцируемые В-1 лимфоцитами могут быть аутоантителами.
В-2 субпопуляция – это основная масса В-лимфоцитов. Они несут на поверхности Ig-рецепторы для распознавания антигена. При стимуляции соответствующим антигеном, они дифференцируются в плазмоциты, синтезирующие антитела к данному антигену. В данном процессе лимфопоэза В-2 лимфоциты проходят несколько этапов: стволовая клетка →про-В-клетка →большая пре-В-клетка →малая пре-В-клетка → незрелая В-клетка → зрелый В-лимфоцит → плазмоцит. Все этапы созревания определяются микроокружением лимфоцитов (клетками стромы) и цитокинами. На ранней про-В-клетке есть c-kit-рецептор для первого фактора роста (stem-cell factor) стволовой клетки. Затем на ней появляется рецептор для ИЛ-7, секретируемого клетками стромы. ИЛ-7 является ключевым цитокином для про-В-клеток. Затем на них возникают первые В-клеточные маркеры - CD79 a/b и CD19. Процесс созревания далее стимулируется ИЛ-3 и ИЛ-4. В цитоплазме пре-В-клеток выявляется тяжелая цепь будущего mIgM, а на мембране - новые маркеры: CD20, 21, 72 и др. Появление незрелых В-клеток характеризуется появлением рецептора BCR (ВКР), т.е. полноценного мембранного мономерного IgM (mIgM) в комплексе с полипептидами Igα и Igβ. Как рецептор mIgM способен взаимодействовать с определенным антигеном, а Igα и Igβ проводят сигнал в клетку. В крови у человека В-клетки составляют 15-25% от общего числа лимфоцитов.
Из костного мозга зрелые В-лимфоциты с кровью попадают в лимфоидные органы, где находятся преимущественно в фолликулах. Под влиянием стимуляции антигенами (иммунопоэз) на них экспрессируются новые иммуноглобулиновые рецепторы: IgG (четыре субкласса), IgA и IgE. При этом В-клетка превращается в плазмоциты, синтезирующие антитела. На всех указанных этапах дифференцировка В-лимфоцитов определяется перестройкой генов, контролирующих синтез цепей IgM и других молекул Ig. Реаранжировка генов определяет разнообразие этих молекул. Всего существует 109-1016 вариантов клонов В-клеток, запрограмми¬рованных на синтез иммуноглобулинов определенной специ¬фичности. В-лимфоциты через свои рецепторы воспринимают некоторые антигены независимо от Т- клеток. Эти антигены имеют линейно повторяющиеся структуры (липополисахариды или полисахариды). На все остальные антигены В-лимфоциты реагируют с помощью Т-хелперов путем пролиферации. Процесс обозначают также как «деление клона». Дополнительные сигналы активации зрелые В-клетки получают от Т-лимфоцитов.
Суммируем кратко данные по В-клеткам. Развитие В-лимфоцитов (В-клеток) в эмбриогенезе происходит в печени, а постнатально – в костном мозге, где исходно на их поверхности экспрессируются IgM определенной специфичности. При этом аутореактивные В-клетки удаляются в результате «делеции клона» (клональной анергии) в процессе контакта с собственными антигенами организма. Последующие стадии дифференцировки проходят путем реаранжировки генов цепей Ig. Созревание В-клеток сопровождается изменением экспрессии молекул адгезии и рецепторов под влиянием цитокинов стромы. Покинувшие костный мозг В-клетки «дозревают» в герминальных центрах лимфоузлов и селезенки при участии Т-лимфоцитов и других клеток. Там В лимфоциты локализуются в зародышевых центрах лимфоидных органов. Ig-несущие В-клетки циркулируют в крови и лимфе. Они несут IgM, IgD и другие иммуноглобулины – рецепторы на поверхности, которые позволяют взаимодействовать с антигенами. На конечной стадии дифференцировки образуются плазматические клетки, которые продуцируют иммуноглобулины различных изотипов (классов) но определенной специфичности для каждого клона. Эти антитела-иммуноглобулины служат циркулирующими рецепторами для различных патогенов, соответствующей специфичности. АТ, связываясь Fc-рецепторами клеток, обеспечивают и их взаимодействие с комплементарными патогенами.
Структура и функции антител – классы иммуноглобулинов.
Иммуноглобулины (Ig) - это белки сыворотки крови, синтезируемые В-лимфоцитами и плазматическими клетками, которые при электрофорезе образуют фракцию γ-глобулинов (гаммаглобулинов). Из-за сходства в строении их относят к большому суперсемейству иммуноглобулинов, к которому наряду с Т- клеточным рецептором (см. ниже), относятся также молекулы гистосовместимости, адгезии и многие рецепторы.
Иммуноглобулиновая молекула включает по 2 одинаковые тяжелые (Н - heavy) и легкие (L - light) полипептидные цепи, соединенные между собою дисульфидными связями. Существуют всего 2 вида L-цепей (k-каппа и λ-лямбда) и 5 разновидностей Н-цепей - гамма (γ), мю (µ), альфа (α), эпсилон (ε) и дельта (δ). Тяжелые цепи определяют принадлежность иммуноглобулинов к соответствующему классу: IgG - тяжелая цепь - γ, IgA - α, IgM - µ, IgD - δ, IgE – ε. Легкие цепи включают 2 участка: относительно постоянный – константный (C) и чрезвычайно изменчивый - вариабельный (V). Тяжелые цепи также имеют как вариабельный, так и константный участки. Взаимодействие вариабельных участков всех цепей в структуре Ig определяет антигенную специфичность каждой молекулы. Константные участки Ig (Fc-фрагменты) активируют комплемент и связываются с особыми Fc-рецепторами, присутствующими на лейкоцитах и многих других клетках. При обработке ферментом папаином молекулы Ig расщепляются на два Fab-фрагмента (Fragment antigen binding - участок, связывающий антиген) и один Fc-фрагмент (Fragment crystal - кристаллизующийся участок), что широко используется для изучения Ig.
В процессе развития иммунного ответа происходит синтез Ig разных классов. Ниже рассмотрены главные особенности строения и функций классов Ig человека.
ID: 1830
