Гуморальный иммунный ответ

• Факторы, обуславливающие толерантность

Развитие толерантности обуславливают следующие факторы:

1. Наличие адаптивного  периода: последние недели эмбриогенеза - первые дни после рождения.

2. Степень чужеродности  антигена. Чем ближе данный организм  по своему генетическому составу  к тому, чей орган или ткань  впоследствии будут пересажены, тем эффективнее состояние толерантности. Другими словами, этот феномен наиболее ярко проявляется внутри одного вида.

3. Наиболее хорошо индуцируют  толерантность клетки, способные  к активной пролиферации, например, клетки кроветворной ткани.

4. Для развития состояния  толерантности большое значение  имеет доза антигена: нужно вводить  антиген из расчета больше, чем  одна молекула антигена на  клетку лимфоидной ткани.

Правда, при применении некоторых антигенов, в особенности, при введении микроагрегатов белков сыворотки крови, отмечается развитие низкодозовой толерантности, индуцируемой малыми дозами антигена.

5. Состояние толерантности  должно поддерживаться повторными  введениями антигена; с исчезновением  из организма антигена исчезает  и состояние толерантности к  нему.

6. Толерантность может  быть перенесена пассивно введением  клеток лимфоидной ткани от  толерантного организма. Хотя в классических опытах Овена, Хазека и Медавара толерантность вызывалась при контакте антигена с эмбрионами, это состояние можно получить и у взрослых организмов

введением очень больших доз соответствующего антигена (или же частым его введением) можно вызвать состояние иммунологической толерантности у взрослого организма, добившись таким образом приживления трансплантата. Состояние иммунологического паралича длится 2-3 месяца, но может быть пролонгировано дополнительными инъекциями антигена.

Состояние толерантности может быть индуцировано и с помощью лекарственных препаратов. Упомянутые выше иммунодепрессанты, хотя сами по себе не вызывают явлений иммунологической толерантности, но их введение животным с толерантностью к тому или иному антигену может укрепить состояние толерантности. Правда, в этом случае возникает опасность общего подавления иммунной системы и присоединения интеркуррентных инфекций.

В развитии состояния толерантности важную роль, по-видимому, играет генотип организма. Хотя прямых доказательств этому пока нет, тем не менее тот факт, что у одних животных можно, а у других нельзя вызвать состояние иммунологической толерантности, говорит о возможной роли генотипа в этом процессе.

Каково же современное представление о механизмах развития иммунологической толерантности? Возможны несколько путей ее развития.

- Во-первых, в процессе  эмбриогенеза при контакте иммунной  системы с чужеродными клетками  могут изменяться иммуноглобулиновые рецепторы B-лимфоцитов.

- Во-вторых, комплексы «антиген-антитело»  могут вызывать состояние толерантности, блокируя рецепторы B-лимфоцитов.

- В-третьих, Т-киллеры, находясь в состоянии толерантности, теряют свою агрессивность и не участвуют в процессе отторжения трансплантата. По-видимому, переход Т-киллеров в такое состояние связан с тем, что антиген, введенный в течение эмбрионального периода, блокирует специфические рецепторы на поверхности T-лимфоцитов, которые вследствие этого теряют свою агрессивность.

Таким образом, состояние иммунологической толерантности - это не пассивный процесс, связанный с отсутствием каких-либо клеток, реагирующих на данный антиген. Это - активное состояние, обеспеченное, прежде всего, изменением рецепторного аппарата Т-киллеров.

• Клеточные основы толерантности

Становление толерантности (ареактивности) является активным процессом и сопровождается участием различных типов клеток.

В системе переноса иммунокомпетентных клеток от толерантных мышей в организм интактных облученных животных было установлено, что состояние толерантности зависит как от Т-клеток , так и В-клеток

Введение облученным мышам T-клеток от толерантных животных с В-клетками от интактных мышей, также как и введение в обратном сочетании, т.е. В-клеток - от толерантных мышей, а Т-клеток - от интактных, приводит к толерантному состоянию у реципиентов. При этом Т-зависимая толерантность является более стойкой в сравнении с В-зависимой толерантностью . Более того, для индукции В-зависимой толерантности требуется большая доза толерогена.

Существенным моментом является участие макрофагов в индукции толерантности . В тех случаях, когда антиген активно захватывается макрофагами, индуцировать толерантность не удается .Напротив, слабое участие макрофагов в поглощении антигена обеспечивает, как правило, развитие толерантности.

Связано это явление с тем, что толероген, минуя антигенпрезентирующую клетку , действует непосредственно на специфические клоны лимфоцитов , что приводит к нарушению нормальной клеточной кооперации при формировании иммунного ответа.

Относительную легкость индукции толерантности у неонатальных мышей связывают, в частности, с малочисленностью субпопуляции макрофагов, экспрессирующих молекулы II класса МНС ( Ia-антигены ). В ситуации недостаточного количества Ia+ макрофагов T-хелперы не отвечают на тимусзависимые антигены , что и способствует развитию толерантности.

В создании толерантности, возможно, участвуют специфические Т-супрессоры . Активность этих клеток реализуется через хелперные Т-клетки. Известно, что Т-супрессоры подавляют функцию Т-хелперов, препятствуя тем самым их успешной кооперации с В-лимфоцитами.

Имеются и другие аналогичные примеры. К сожалению, механизм действия Т-супрессоров в создании антигенспецифической толерантности до сих пор неясен.

Существенным моментом сохранения толерантного состояния является длительное пребывание антигена в организме. Присутствие такого антигена в свободной форме обеспечивает вступление в реакцию блокады все новых Т- и В-клеток, специфически взаимодействующих с данным антигеном. Исключение составляет коньюгат ДНФ с D-формами полиглутаминовой кислоты - полилизина. Механизм создания толерантности в данном случае, очевидно, отличается от общих правил, так как особая форма аминокислот, составляющих антиген, включает и особый путь его метаболизма.

• Толерантность к «своему»

При нормальных физиологических процессах клональное истощение в тимусе , костном мозге и возникающее состояние анергии на периферии исключают из работы Т-клетки и В-клетки , способные распознавать собственные антигены.

Ареактивность Т-клеток к собственным антигенам ( T-клеточная толерантность ) формируется в тимусе в результате процесса отрицательной селекции аутоантигенспецифических клонов, а также на периферии при отсутствии костимуляции со стороны антигенпрезентирующих клеток .

В-клеточная толерантность к "своему" осуществляется в костном мозге и на периферии, когда отсутствуют помощь со стороны Т-клеток или костимулирующий сигнал.

Активный процесс клонального истощения проявляется лишь при условии достаточной плотности комплексов пептида ("своего" или "чужого") с молекулами МНС на клеточной поверхности. Большинство тканевых антигенов, несмотря на их способность образовывать комплекс с молекулами МНС, представлено в столь незначительном количестве, что они не в состоянии преодолеть порог распознавания. В такой ситуации Т-клетки, потенциально способные взаимодействовать с аутокомплексом, остаются невостребованными, и только те или иные патогенетические сдвиги, приводящие к активации "запрещенных" клонов, становятся причиной аутоиммунного поражения.

Таким образом, толерантность к "своему" формируется двумя способами:

- отрицательной селекцией  аутоантигенспецифических клонов в тимусе и

- ареактивностью соответствующих клонов на периферии.

В свою очередь ареактивность клонов на периферии возникает либо из-за отсутствия костимулирующего воздействия на Т-клоны, исходящего, в частности, от антигенпрезентирующих клеток , либо из-за слишком низкого уровня экспрессии комплексов собственных пептидов с молекулами I или II классов МНС.

• Отмена толерантности

Толерантность не является пожизненным состоянием. Она исчезает при:

- удалении внеклеточного антигена;

- деградации внутриклеточного  антигена;

- возрастании в организме в результате размножения количества иммунокомпетентных клеток организма.

Эти три явления представляют собой три последовательные стадии процесса, называемого отменой толерантности.

• Индукция толерантности как возможное средство терапии

Дальнейшее изучение механизмов толерантности необходимо для развития целого ряда направлений прикладных исследований. Оно поможет В поиске способов усиления толерантности к чужеродным трансплантатам и восстановления нарушенных иммунных функций при состоянии гиперчувствительности и аутоиммунитета. С целью возможного применения в медицине были (опробованы различные пути создания искусств венной толерантности у животных. Определенный успех достигнут в трансплантации, связанной с химеризмом, при использовании иммуносупрессивных агентов. Успешным оказалось и применение в опытах по пересадке чужеродный органов и тканей моноклональных антител анти-1 CD4 и анти-С08, не вызывающих элиминации клеток. Предстоят клинические испытания разработанного на животных способа создания толерантности путем аппликации антигена направленного действия на слизистую оболочку или применения пептидов-антагонистов.

Важно также найти способ активации Т-клеток, «не замечающих» некоторые антигены, что-) бы стимулировать активный иммунный отвел против этих антигенов. Это позволило бы огpaничивать рост опухолей, которые могут экспрессировать свои собственные, уникальные, опухолеспецифические антигены.

• Трансплантационный иммунитет и механизм отторжения

Трансплантационный иммунитет — состояние повышенной иммунной реактивности организма, возникающее в ответ на пересадку органа или ткани, взятых от другой, генетически отличающейся особи. Реакции трансплантационною иммунитета тем сильнее, чем больше выражены генетические различия между донором и реципиентом.Основными, хотя и не единственными, эффекторами трансплантационного отторжения  являются Т клетки.

Реакция включает три этапа. На этапе I происходит распознавание антигенов трансплантата предшественниками цитотоксических Т-лимфоцитов (пCD8) и предшественниками хелперных и воспалительных Т-клеток (ТНО). После распознавания клетки мигрируют в ближайшую (региональную) лимфоидную ткань.

В периферической лимфоидной ткани развиваются основные события, приводящие к формированию эффекторов реакции отторжения (этап II). пCD8 трансформируются в эффекторные зрелые цитотоксические Т-клетки (CD8). Свободные трансплантационные антигены, поступающие в лимфоидную ткань, захватываются антигенпрезентирующими клетками (отмечены только макрофаги - МФ) и подключают к ответу как ТН1-, так и ТН2-клетки. При совместном участии антигенпрезентирующих клеток, В-клеток и ТН2 формируется гуморальный иммунный ответ, являющийся дополнительным звеном отторжения. Здесь же происходит сорбция секретируемых антител на поверхности натуральных киллеров (НК), а также активация макрофагов либо под воздействием цитокинов Т-клеток, либо в результате сорбции антител. Активируются также и НК-клетки под воздействием цитокинов Т-лимфоцитов.

На этапе III развиваются основные события трансплантационной реакции - отторжение чужеродной ткани. Отторжение реализуется при участии зрелых CD8 Т-клеток, активированных иммуноглобулинами макрофагов, антителами при участии комплемента, НК клетками, армированными иммуноглобулинами и активированными цитокинами При участии ТН1 в зону отторжения привлекаются макрофаги, обеспечивающие воспалительный компонент реакции отторжения.

Для демонстрации эффекторного действия T-клеток в реакциях трансплантационного отторжения показательны следующие эксперименты.

Мыши линии nude, лишенные функционирующего тимуса и зрелых Т-клеток, воспринимают аллогенный трансплантат, но начинают его отторгать после адоптивного переноса им Т-клеток.

Другой пример - перенос интактным мышам Т-клеток от сингенных мышей, отторгнувших аллогенный трансплантат. В этом случае новый хозяин развивает реакцию отторжения того же аллогенного трансплантата по вторичному типу ( second set rejection ).

Субпопуляционный анализ Т-клеток, участвующих в отторжении, показал, что основными эффекторами являются цитотоксические CD8 T-клетки и CD4 Т-клетки воспаления . Последние привлекают в зону отторжения трансплантата клетки воспаления и, в первую очередь, макрофаги .

Распознавание трансплантационных антигенов происходит либо непосредственно на клетках трансплантата, либо в ближайшей (региональной) лимфоидной ткани, куда поступает отрывающийся от клеточной поверхности антиген . При этом взаимодействие антигенраспознающих T-клеточных рецепторов (ТКР) с чужеродными молекулами (антигенами) МНС происходит одним из трех способов.

1) Непосредственное распознавание  молекул МНС донора Т-клетками  без образования комплексов чужеродного  пептида с молекулами I или II классов. К такому распознаванию способно  около 10% Т-клеток из общей популяции  тимуспроизводных лимфоцитов.

2) Распознавание Т-клеточными рецепторами комплекса донорского пептида с молекулами МНС того же донора.

3) Классическая форма  распознавания Т-клеточными рецепторами комплекса донорского пептида с молекулами МНС реципиента.

Особое место в отторжении трансплантата играют антитела , которые по тем или иным причинам предсуществуют в организме реципиента. Такие антитела, взаимодействуя с антигенами эндотелия сосудов, пронизывающих трансплантат, инициируют систему комплемента и каскад реакций, приводящих к закупорке сосудов. Случаи " белого трансплантата " как раз и являются следствием активности предсуществующих антител.

Антитела к чужеродным антигенам HLA могут присутствовать в сыворотке реципиента  до трансплантации. Их выявление свидетельствует о предшествующей иммунизации антигенами HLA. Она возможна при переливании цельной крови во время беременности . Выявление в сыворотке реципиента тел к антигенам HLA донора свидетельствует о высоком риске сверхострого отторжения трансплантата. Оно обусловлено образованием комплексов, состоящих из антигенов трансплантата и антител реципиента, которые активируют свертывание крови и приводят к тромбозу сосудов трансплантата . Поскольку сужение трансплантата вызывают чужеродные антигены, лучший способ его профилактики - подбор донора, совместимого с реципиентом по антигенам HLA. Если реципиент уже иммунизирован антигенами HLA, донор должен быть полностью совместим с реципиентом.