B-клетки, от bursa fabricii птиц, где впервые были обнаружены) — функциональный тип лимфоцитов, играющих важную роль в обеспечении гуморального иммунитета
В-клеточный рецептор ( BCR ) Маркерные рецепторы: CD19, CD20, CD21, CD22 Иммуноглобулины формируют антиген-распознающий рецептивный комплекс, ответственный за узнавание антигена
В-лимфоциты обеспечивают гуморальный иммунный ответ, вырабатывая антитела ( Humor – жидкость) В-лимфоциты выполняют функцию антиген-представляющих клеток
Особый класс гликопротеинов, присутствующих на поверхности В-клеток в виде мембраносвязаных рецепторов и в сыворотке крови и тканевой жидкости в виде растворимых молекул
Дж. М. Эдельман 1929 Р.Р. Портер 1917-1985
H- цепь ( heavy, тяжелая) L- цепь (легкая) - S-S- - S-S- - S-S- - S-S- Антитела ( Ат ) — эффекторные молекулы гуморального иммунитета. Синтез антител запускают Аг, поступающие в организм извне или образующиеся эндогенно. Как правило, AT специфически взаимодействует с комплементарным Аг. Тяжёлые и лёгкие цепи Ig состоят из аминокислотных остатков и соединены дисульфидными (-S-S-) связями
H- цепь (тяжелая) L- цепь (легкая) Шарнирная область В цепях различают вариабельную область, или V-область [от англ. various, разный ] Fab- фрагмент [от англ. fragment фрагмент, + antigen binding, связывающий Аг Константная область молекулы называется Fc-фрагмент [от англ. fragment crystallizable, фрагмент кристализации константная часть
Fab фрагмент Fc фрагмент Fab фрагмент Константная часть (прикрепление рецепторов фагоцитов, NK- клеток, компонента комплемента C1q) Вариабельные части (связь с антигеном)
Мономеры : IgG, IgD, IgE Димеры : IgA Пентамеры : IgM J- цепь J- цепь В зависимости от класса и исполняемых функций антитела могут существовать как в мономерной форме (IgG, IgD, IgE, сывороточный IgA) так и в олигомерной форме (димер-секреторный IgA, пентамер — IgM)
Мембранные – в составе рецепторов В-лимфоцитов Растворимые – в биологических жидкостях (мономеры и полимеры)
Различают пять классов (изотипов) иммуноглобулинов, различающихся: -величиной -зарядом -последовательностью аминокислот -содержанием углеводов
Признак IgA IgM IgG IgD IgE H- цепь α-альфа μ-мю γ-гамма δ -дельта ε-эпсилон L- цепи κ, λ κ, λ κ, λ κ, λ κ, λ Функции Защита слизистых Первичный ответ Вторичный ответ Маркер зр. В-клетки Анти-паразитарные аллергия Проходит через плаценту - - ДА - - Нормы в г/л 1-2 1-2 10-12 - < 0,00025
Антиген-независимый этап – Ранние этапы развития В-лимфоцитов зависят от прямого контактного взаимодействия со стромальными элементами.
Клеточное: Ретикулярные клетки, Фибробласты Эндотелиоциты Макрофаги Лимфоциты Тучные клетки Молекулярное: Коллаген Фибронектин Ламинин Гликозаминогликаны Цитокины IL -1 IL -3 IL -7
У них формируются антигенраспознающие рецепторы Они приобретают способность синтезировать антитела к определенному антигену (реализуется эта способность позже)
Стадии События ПСК (полипотентная) Гены H- и L- цепей в зародышевом состоянии ЛСК (лимфоидная) Про-В Начало реаранжировки Пре-В Реаранжированы гены H- цепей, появление в цитоплазме μ-цепи Незрелый B Реаранжированы гены L- цепей, появление на мембране IgM Зрелый B Появление на мембране IgD ( IgM также остается)
В предшественниках В-лимфоцитов имеется исходная библиотека генов, участвующих в синтезе иммуноглобулинов V - вариабельные гены, D - гены разнообразия, J - связующие гены, C - константные гены При созревании В-лимфоцита происходят генные реаранжировки – часть генов случайным образом удаляется, оставшиеся соединяются, формируя уникальный ген, кодирующий одну из цепей иммуноглобулинов в данном B -лимфоците Так формируется множество В-лимфоцитов, каждый из которых имеет свой, уникальный В CR
Антиген-зависимый этап происходит в В-зонах периферических лимфоидных органов, где происходят встреча антигена с соответствующим В-рецепторным лимфоцитом, активация и трансформация последнего в иммунобласт – плазмобласт, а затем образуется клон клеток, среди которых различают:
Они синтезируют и выделяют в кровь или лимфу иммуноглобулины (антитела) разных классов, которые образуют комплексы антиген – антитело, нейтрализуя антигены. Иммунные комплексы затем фагоцитируются нейтрофилами и макрофагами.
ЭФФЕКТОРНАЯ ФУНКЦИЯ КЛОНАЛЬНАЯЭКСПАНСИ Я ДИФФЕРЕН- ЦИРОВКА АКТИВАЦИЯ Th CD4 Th CD8 CD4 Активация макрофагов, NK,-В-клеток и др. Киллинг инфицированных клеток-мишеней и активация макрофагов (перфорин-гранзимовый киллер) DC( АПК) АГ MHC+ пептид IFN γ, IL-2 Т-клетки памяти CD8 CD4 CD4 Т-клетки эффекторы CD4 CD4 CD4 CD8 CD8 CD8 CD8 CD8 Т-клетки эффек-торы (ЦТЛ) Т-клетки памяти ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ПЕРВИЧНОГО ИММУННОГО ОТВЕТА (Th1 -путь) АКТИВАЦИЯ РАСПОЗНА-ВАНИЕ АНТИГЕНА КЛОНАЛЬНАЯ ЭКСПАНСИЯ ДИФФЕРЕНЦИ-РОВКА ЭФФЕКТОРНАЯ ФУНКЦИЯ
ЭФФЕКТОРНАЯ ФУНКЦИЯ ДИФФЕРЕН- ЦИРОВКА АКТИВАЦИЯ Tn CD4 CD4 Синтез антител IgA IgA IgG IgD IgE DC( АПК) АГ MHC+ пептид Эозинофилы, тучные клетки, базофилы CD4 В-кл CD4 В-кл В-клетки памяти ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ПЕРВИЧНОГО ИММУННОГО ОТВЕТА ( Th 2-путь) АКТИВАЦИЯ РАСПОЗНА-ВАНИЕ АНТИГЕНА КЛОНАЛЬНАЯ ЭКСПАНСИЯ ДИФФЕРЕНЦИ-РОВКА ЭФФЕКТОРНАЯ ФУНКЦИЯ IL-4 Т h0 Т h2 CD4 CD4 Плазматическая клетка IL-3, IL-5, IL-13 В-кл В-кл В-кл В-кл
Происходит после встречи зрелых В-клеток с антигеном В-лимфоциты дифференцируются: В плазматические клетки, которые вырабатывают большое количество антител В В-клетки памяти, сохраняющие память о встрече с антигеном на случай его повторного попадания в организм
Крупные клетки с эксцентрично расположенным ядром Хорошо развит шероховатый ЭПР — выраженная способность к продукции иммуноглобулинов
Морфология – малые лимфоциты Долгоживущие клетки –память долго сохраняется Клетки памяти находятся в клеточном цикле, а наивные лимфоциты – в фазе покоя (G0) Ряд стадий развития клетками памяти уже пройден Поэтому вторичный иммунный ответ развивается быстрее, чем первичный
Определение числа В-лимфоцитов (CD19, CD20, CD21, CD22) иммунофлюоресцентным методом (проточная цитофлюориметрия) Определение уровня IgA, IgM, IgG в сыворотке крови методом радиальной иммунодиффузии по Манчини или с помощью иммуноферментного анализа
Показатель С D -маркер Норма Т-лимфоциты CD 3 60-80% Т-хелперы CD 4 40-60% Т-цитотоксические CD 8 20-30% Иммунорегуляторный индекс CD 4/ CD 8 1,5-2,2 В-лимфоциты С D 19, CD 20, CD21, CD22 10-20% NK -клетки (естественные киллеры) CD 16, CD 56 10-20%
Часть 2
Проникновение антигена Распознавание антигена Передача внешнего сигнала внутрь В-лимфоцита и его активация Клональная экспансия (размножение В-лимфоцита, распознавшего АГ) Дифференцировка В-лимфоцитов в плазмоциты и В-клетки памяти Выработка плазмоцитами антител к антигену, вызвавшему ответ Эффекторная стадия – действие антител против антигенов
Через кожу – распознавание в лимфоузлах Через слизистые – распознавание в МАЛТ В кровь – распознавание в селезенке
Ответ В-лимфоцитов на АГ зависит от характера АГ, которые подразделяются на : Т-лимфоцит независимые Т-лимфоцит зависимые
Т-независимые АГ Полисахариды, ЛПС Крупные Многократно повторяющиеся эпитопы Распознаются В1-лимфоцитами Т-зависимые АГ Белки Мелкие Эпитопы разные Распознаются В2-лимфоцитами
CD5+(В-1) субпопуляция В-лимфоцитов, экспрессирующая мембранный белок CD5. Реагирует на Т-независимые антигены (компоненты бактериальных клеток ) CD5-(В-2) лимфоциты — субпопуляция В-лимфоцитов, не экспрессирующая CD5 молекулу
Т-независимые антигены В-лимфоцит распознает несколькими рецепторами → Сигнал сильный, его достаточно для активации После активации В-лимфоциты размножаются и дифференцируются в плазматические клетки, выделяющие антитела ( IgM) → эффекторная стадия
Т-зависимые антигены В-лимфоцит распознает одним рецептором → Сигнал слабый, его для активации недостаточно, требуется помощь Т-хелперов
В-лимфоцит работает как АПК: поглощает АГ, расщепляет его до пептидов и в комплексе с HLA-II представляет Т-хелперу-2 («просит о помощи»)
Т-лимфоциты, главной функцией которых является усиление адаптивного иммунного ответа. Активируют Т-киллеры, B-лимфоциты, моноциты, NK-клетки, презентируя им фрагменты чужеродного антигена при прямом контакте, а также гуморально, выделяя цитокины. Основным фенотипическим признаком Т-хелперов служит наличие на поверхности клетки молекулы CD4.
Т-хелперы распознают антигены при взаимодействии их Т-клеточного рецептора с антигеном, связанным с молекулами главного комплекса гистосовместимости 2 класса (MHC-II).
Т-хелпер-2 распознает представляемый АГ, «убеждается», что помощь действительно необходима, и «помогает», выделяя IL-4 Это приводит к активации В-лимфоцита
После активации В-лимфоциты размножаются ( клональная экспансия) Часть В-лимфоцитов начинает продуцировать IgM (первичный ответ) Другая часть В-лимфоцитов мигрирует в зародышевые центры лимфоидных фолликулов, где происходит: Продолжение клональной экспансии Переключение с синтеза IgM на синтез IgG, IgA
АНТИТЕЛА обеспечивают: Нейтрализацию токсинов, вирусов Агглютинацию бактерий, их обездвиживание Антителозависимый комплемент-опосредованный цитолиз Антителозависимый фагоцитоз Антителозависимую клеточную цитотоксичность (АЗКЦТ)
Антитела, связываясь с вирусами и токсинами, не дают им взаимодействовать с клетками организма Антителозависимый комплемент-опосредованный цитолиз Уничтожение клеток-мишеней, покрытых антителами, с помощью комплемента, активируемого по классическому пути
Фагоциты, имеющие рецептор к Fc - ф рагменту IgG (С D1 6), способны п оглощать клетки-мишени, помеченные антителами (АТ действуют как опсонины) Антителозависимый фагоцитоз
Клетки, имеющие рецептор С D1 6, способны р азрушать мишени, покрытые антителами, путем выделения токсических медиаторов NK- клетки Нейтрофилы Моноциты, макрофаги
Первичный ( первый контакт с АГ) Вторичный ( повторные контакты с АГ) Реагирующая на АГ клетка Наивный В-лимфоцит В-клетка памяти Задержка ответа 4 – 7 суток 1 – 3 суток Основные Ig IgM, в конце - IgG IgG Аффинность IgG- антител к АГ Низкая Высокая Интенсивность ответа Низкая В 100 – 1000 раз выше, чем при первичном
Первое поступление АГ Дни Продукция АТ
Повторное поступление АГ Продукция АТ
Антитело Антиген Высокая аффинность Низкая аффинность Антитело Антиген
Авидность Суммарное сродство всех антигенсвязывающих участков антитела и эпитопов антигена Y Аффинность Y Авидность Y Y Y Y Y Авидность
В ходе иммунного ответа в результате соматических мутаций и отбора наиболее высокоаффинных клонов В-лимфоцитов происходит повышение сродства антител к антигенам При первичном ответе – в 100 раз При каждой повторной иммунизации – в 10-100 раз Таким образом, определяя Ig и их авидность, можно установить давность инфицирования Присутствуют только IgM – первичное инфицирование IgG низкоавидные – недавнее первичное инфицирование IgG высокоавидные – хроническая или давно перенесенная инфекция
Благодарю за внимание
