Активация В-лимфоцитов связана с рядом специфических и неспецифических стимулов, которые приводят к глубоким биохимическим и морфологическим изменениям в этих клетках.
Существуют теории
, пытающиеся объяснить, каким образом антиген «запускает», активирует В-клетки. Хотя действие антигена и является наиболее важным для активации В-клеток, в процессе активации принимают участие и дополнительные факторы: 1) антигенспецифические Т-клетки, 2) медиаторы, секретируемые антигенспецифическими Т-клетками, 3) медиаторы, секретируемые неспецифическими Т-клетками, 4) продукт 1а-гена, 5) добавочные клетки (макрофаги, А-клетки), 6) антигенспецифические Т-супрессоры.
В настоящий момент предложен ряд моделей
, объясняющих активацию В-лимфоцитов. Остановимся на некоторых из них.
1. Активация В-клеток обусловлена внедрением липофильного блока в двойной липидный слой их мембраны. Это внедрение может происходить и без участия антигена, неспецифически, при большой концентрации соответствующего метаболита. Таким образом, например, действует, по-видимому, неспецифический стимулирующий фактор Т-клеток-помощников.
Специфичность иммунологического процесса обусловлена наличием медиатора, который секретируется Т-лимфоцитами под влиянием антигена. Этот медиатор (секретируемый рецептор Т-клеток) состоит из трех частей: рецептора Т-клеток, специфически реагирующего с детерминантами несущей части антигена (носителя), Н-2-белка и «липофильного хвоста». Медиатор присоединяется своим рецептором к антигену, фиксированному на поверхности антигенсвязывающей клетки, и липофильный хвост внедряется в фосфолипидный слой мембраны.
2. Присоединение антигена к В-лимфоциту приводит к его обратимому параличу или инактивации благодаря возникновению сигнала 1. Сигнал 1 развивается при бимолекулярной реакции между одновалентным антигеном и соответствующим рецептором В-клетки. Он чрезвычайно быстро (возможно, уже через секунду) оказывает на клетку парализующее действие. Индукция иммунной реакции возникает в том случае, если на В-клетку после сигнала 1 подействует еще и сигнал 2. Первоначально предполагалось, что сигнал 2 вызывают антитела, которые фиксированы на поверхности Т-клеток и специфичны для антигена, присоединившегося к В-лимфоцитам. В дальнейшем была допущена возможность передачи сигнала 2 на небольшое расстояние при помощи образуемого Т-лимфоцитами медиатора. В некоторых случаях сигнал 2 обусловлен действием антител не против антигенов, присоединившихся к поверхности В-лимфоцитов, а против собственных антигенов его поверхности.
3. Для активации В-лимфоцитов необходим второй сигнал. Этот сигнал исходит от присоединившегося к клетке С3-компонента комплемента. В пользу этого взгляда говорят наличие на поверхности ПАОК рецепторов для активизированного С3-компонента и митогенность очищенных препаратов С3-компонента. Соответствует этой точке зрения и наличие в лимфатических клетках липосомальных протеаз, активирующих С3-компонент, и то, что эти протеазы выделяются как при действии на лимфатические клетки антигенов и иммуногенов, так и при взаимодействии Т- и В-лимфоцитов (Dukor, Hartman, 1973; Hartman, 1975).
В связи с этой точкой зрения нельзя не упомянуть о митогенном действии протеаз. Действие на клетки селезенки трипсина стимулирует включение 3Н-тимидина в эти клетки почти так же сильно, как действие самых мощных митогенов. Действие трипсина направлено на В-клетки: более 80% трансформированных им клеток содержало на поверхности иммуноглобулины; он чрезвычайно сильно стимулирует включение 3Н-тимидина в клетки селезенок бестимусных мышей (Kaplan, Bona, 1974; Vischer, 1974).
4. По модели одного неспецифического сигнала присоединение антигена к иммуноглобулиновым рецепторам В-лимфоцитов индуцирует ряд процессов (например, образование «колпачка»), но не активирует эти клетки. В-лимфоциты активируются неспецифическим сигналом от участка на их поверхности, который не является иммуноглобулином. Эти сигналы исходят от самого антигена (но не от их антигенной детерминанты) в случае тимуснезависимых антигенов и от медиаторов Т-клеток или макрофагов (в случае тимусзависимых антигенов).
Антигены (греч. anti - против, genes - порождающий) - высокомолекулярные соединения, которые, специфически стимулируя иммунокомпетентные клетки, вызывают иммунную реакцию и взаимодействуют с продуктами этой реакции: антителами и активированными лимфоцитами.
Антигенными свойствами могут обладать чужеродные белки (сыворотки, экстракты тканей), другие высокомолекулярные и более простые соединения. Правда, низкомолекулярные вещества сами по себе вызывать образование антител не могут, но вступают в реакцию взаимодействия с иммуноглобулинами, которые вырабатывались под воздействием конъюгированных с ними высокомолекулярных соединений (белков). Высокомолекулярные соединения, индуцирующие антителообразование и взаимодействующие с иммуноглобулинами, называют иммуногенами, а низкомолекулярные, только реагирующие с антителами, - гаптенами (греч. hapto - схватываю).
В современной иммунологии антигенами называют иммуногены и гаптены, которые, активируя иммунокомпетентные клетки, вызывают образование иммуноглобулинов и развитие многих других иммунологических (защитных) процессов (рис. 3).
Классификация антигенов
^ По происхождению:
Искусственные (динитрофенилированные белки и углеводы);
Синтетические (синтезированные полиаминокислоты, полипептиды).
2. ^ По химической природе:
Белки (гормоны, ферменты; сывороточные, яичные, молочные белки);
Углеводы (декстран, леван);
Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК);
Коньюгированные антигены (динитрофенилированные белки);
Полипептиды (полимеры альфа-аминокислот, кополимеры глутамина и ала
Рис. 3. Классификация антигенов
Липиды (холестерин, лецитин, которые могут выступать в роли гаптена, а соединившись с белками сыворотки крови, приобретают антигенные свойства). Сами по себе гаптены неиммуногенны, однако, будучи связанными с соответствующим носителем, способны вызывать реакции иммунного ответа.
3. По генетическому отношению донор - реципиент:
Аутоантигены (происходят из тканей собственного организма);
Изоантигены (происходят от генетически идентичного - син-генного донора);
Аллоантигены (происходят от неродственного донора того же вида);
Ксеноантигены (происходят от донора другого вида).
В тех случаях, когда антигены вызывают иммунный ответ, их называют иммуногенами. Антигены, приводящие к снижению реактивности организма к этому антигену (толерантности), называют толерогенами.
Иммуногенность антигена зависит от целого ряда факторов:
Молекулярной массы. Низкомолекулярные вещества (моносахариды, аминокислоты, липиды) не являются иммуногенами.Вещества с молекулярной массой 5...10кД обладают слабовыраженными иммуногенными свойствами. Сильными иммуногена ми являются вещества с молекулярной массой в несколько миллионов дальтон.
Химической неоднородности.
Генетической чужеродности. Иммуноген должен обладать генетически чужеродными свойствами по отношению к данному организму.
Дозы антигена. Низкие дозы вызывают выработку небольшого количества антител с высокой аффинностью. С увеличением дозы вводимого антигена выраженность иммунного ответа повышается. Однако следует учитывать, что большие дозы могут вызывать состояние иммунологической толерантности (специфической ареактивности).
Способа введения антигена. Предпочтительнее антиген вводить внутрикожно или подкожно.
Применения адъювантов - веществ, усиливающих иммуногенность антигена.
Формирование иммунного ответа зависит и от генетически обусловленной способности организма реагировать на чужеродные вещества. Известно, что иммунный ответ к определенному антигену контролируется Iг-генами (immune respons), расположенными в D/DR области главного комплекса гистосовместимости (МНС). Антигены МНС экспрессированы на поверхности всех ядерных клеток организма. Свое название они получили в связи со способностью вызывать сильную реакцию отторжения при пересадке тканей. У человека она обозначается HLA (human leukocyte antigens), у мышей- Н-2, у собак- DLA, у свиней - SLA. В антигенном распознавании участвуют антигены МНС классов I и II.
Молекулы МНС класса I представляют собой мембранные гликопротеины, обнаруженные на поверхности практически всех клеток и состоящие из одной полипептидной альфа-цепи с молекулярной массой 45 000 и связанной с ней нековалентно легкой цепью с молекулярной массой 12000. Молекулы МНС класса I определяют специфичность узнавания мишени аллогенными клетками-киллерами и распознаются вместе с вирусными, опухолевыми и другими мембранными антигенами цитотоксическими Т-клетками. Молекулы МНС класса II также являются мембранными гликопротеинами и состоят из двух гомологичных полипептидных цепей с молекулярной массой соответственно 33 000...35 000 (тяжелая альфа-цепь) и 27 000...29 000 (легкая бета-цепь). Вместе с обычными антигенами эти молекулы распознаются хелперными Т-клетками и другими Т-клетками, в частности, участвующими в реакции гиперчувствительности, и теми, которые вырабатывают IL-2 и усиливают, таким образом, ответ цитотоксических Т-лимфоцитов. К белкам МНС класса III относят белки системы комплемента: С2 и СЗ, фактор В.
^
2.2. АКТИВАЦИЯ ЛИМФОЦИТОВ
Уникальным свойством антигена, проникшего в организм, является его способность специфически связываться с лимфоцитами и активировать их.
Согласно клонально-селекционной теории, выдвинутой в 1959г. Бернетом, при нормальном развитии в организме возникает набор из тысяч очень небольших по объему субпопуляций лимфоцитов, имеющих на наружной мембране рецепторы лишь к одной какой-то детерминанте. Иммунный ответ оказывается специфическим в силу того, что проникший в организм антиген избирательно связывается только с теми клетками, на поверхности которых имеются соответствующие рецепторы. С остальными клетками этот антиген не взаимодействует.
Связывание антигена индуцирует активацию лимфоцита, то есть запускает ряд процессов, приводящих к клеточному делению и дифференцировке. В процессе дифференцировки лимфоцитов происходит развитие таких эффекторных функций, как антителообразование у В-клеток и появление цитотоксической активности у части Т-клеток.
Под активацией лимфоцитов понимается достаточно сложный процесс перехода клетки из фазы G0 в фазу G1, вызванный взаимодействием со стимулирующим агентом (например, антигеном или митогеном). Термин «покоящийся лимфоцит» относится к лимфоцитам, которые находятся в фазе G0 (в этой фазе клеточного цикла клетки не делятся), характеризующейся низким уровнем метаболической активности, т. е. низкой скоростью синтеза белков и РНК при отсутствии синтеза ДНК. Реагирующие с антигеном клетки согласно клонально-селекционной теории Бернета обычно находятся в покоящемся состоянии до получения стимулирующего сигнала.
При взаимодействии с антигеном в ранее «покоившихся лимфоцитах» наряду с метаболическими изменениями, характерными для делящихся клеток, происходят процессы созревания, различные в разных субпопуляциях лимфоцитов. В итоге каждая субпопуляция приобретает набор присущих только ей поверхностных антигенов и специфических функций.
Последовательность процессов активации лимфоцитов в общем виде может быть представлена следующим образом. Рецепторы на поверхности лимфоцита связывают стимулирующий лиганд (например, антиген) и сшиваются друг с другом, образуя небольшие локальные кластеры сшитых рецепторов, которые становятся наиболее эффективными в передаче активирующего сигнала.
Локальные кластеры повышают проницаемость мембраны лимфоцита для одновалентных катионов, поступающих внутрь клетки, что приводит к деполяризации мембраны и локальному увеличению концентрации Na + -, K + - АТФазы. Вследствие сшивки рецепторов лимфоцита активируется мембранная метилтрансфераза, которая катализирует образование достаточного количества монометилфосфатидилэтаноламина, повышающего текучесть мембраны и вызывающего ее локальную перестройку. В результате этого открываются каналы, через которые ионы Са 2+ проникают (диффундируют) в лимфоцит. Вследствие такого локального увеличения концентрации Са 2+ с внутренней стороны мембраны активируется фосфолипаза А2, катализирующая образование лизолецитина и арахидоновой кислоты из фосфатидилхолина. Эти реакции происходят в течение первых 30 мин после контакта лимфоцита с антигеном.
Одновременно ионы Са 2+ активируют и другой цитоплазматичес-кий фермент, расщепляющий фосфатидилинозитол (по крайней мере в Т-клетках). Высвобождающаяся арахидоновая кислота при участии липоксигеназы и циклоксигеназы расщепляется с образованием лейкотриенов и простагландинов (одни продукты каскада арахидоновой кислоты регулируют синтез РНК и ДНК, другие – влияют на поглощение ионов Са 2+ или активность аденилатциклазы).
Лизолецитин с помощью ионов Са 2+ активирует гуанилатциклазу, а активность аденилатциклазы уменьшается вследствие ее соседства с № + -К + -АТФазой, конкурирующей с ней за АТФ. Все это приводит к временному увеличению концентрации цГМФ, активирующего протеинкиназы, трансферазы жирных кислот и ферменты, увеличивающие синтез мембранных фосфолипидов. Из других протеинкиназ важное значение имеет активация проте-инкиназ, способствующих биосинтезу матричной РНК, полиаминов и переносу метильных групп.
Поскольку транспорт глюкозы в клетку является Са-зависи-мым процессом, то поток ионов Са 2+ играет важную роль в увеличении, скорости ее транспорта, т. е. поставки исходного материала для обеспечения множества энергозависимых синтетических процессов. Повышенный транспорт аминокислот и нуклеотидов в клетку вызывает повышенное образование липо-сом, увеличение синтеза рибосомной и матричной РНК и синтеза белка в целом.
Поток ионов Са 2+ активирует сериновую эстеразу, вызывающую повышение клеточной подвижности благодаря изменениям в системе циклических нуклеотидов. Кроме того, сериновая эстера-за опосредованно активирует ядерную аденилатциклазу. Увеличе* ние в ядре концентрации цАМФ вызывает активацию киназ, специфически фосфорилирующих кислые негистоновые белки, peryv лирующие транскрипцию и синтез ДНК. Это приводит к синтезу РНК и ДНК, начинающегося на 3-й сутки и достигающего максимума на 4...6-е сутки.
Среди факторов, влияющих на активацию лимфоцитов, следуй
ет отметить следующие: f*
Антигены, к которым имеются специфические рецепторы щ лимфоцитах; популяцию таких лимфоцитов называют антигвян связывающими клетками;
Антитела к иммуноглобулинам; сшивка поверхноспшх пшху- ноглобулинов В-клеток с бивалентными антителами к этим иммуноглобулинам;
Интерлейкины IL-1, IL-2;
зы, активирует лимфоцит!*." ■
щие факторы: ■! ■ ■ ;
ких нуклеот»щов; .{ IV
на стимуляцию с помощью антигена. >
Инсулин; он опосредованно, через активацию аденилатцикла*
зы, активирует лимфоцит!*." ■
Ингибирующее влияние на лимфоциты оказывают следую
щие факторы: ■! ■ ■ ;
Липиды; наибольшей ингибирующей способностью из липо-
протсидов обладают липопротеиды очень низкой плотности
(ЛОНП), обусловливающие разобщение между потоком ионов
Ca 2 f в клетку и котщедарацией образующихся при этом цикличес
ких нуклеот»щов; .{ IV
Фрагменты компонентов системы комплемента СЗе,СЗс и C3d;
они юш1бируют проэшферацию Т^«леток и синтез антител в отает
на стимуляцию с помощью антигена.
Т и м у с н е з а в и с и м ы й антиген типа 1 (например, бак
териальный липополисахарид).
Т им у с н е з а в и с и м ы й антиген типа 2 (например, не
которые линейные антигены, имеющие часто повторяющуюся,
определенным образом организованную детерминанту, - полиме
ры D-аминокислот, поливонил-пирролидон, полисахарид пнев
мококков).
3. Тимусзависимый антиген. Многие антигены
относятся к группе тимусзависимых. В отсутствие Т-лимфоцитвв
эти антигены лишены иммуногенности - связавшись с В-кйеточ-
ным рецептором, они, подобно гаптенам, не способны активиро
вать В-клетку. Одна антигенная детерминанта тимусаавйсимого
антигена связывается с В*клеткой, а остальные -активируя его. Т-хелперы должны распознавать детерминанты но
сителя на поверхности реагирующей В-клетки.
Антиген, связавшийся с поверхностными /gA-клетками, попа* дает в эндосомь* вместе с молекулами МНС класса II, а затем возвращается на поверхность А-клетки в процессированной форме. Он ассоциирован с молекулами МНС класса II и доступен для распознавания специфическими Т-хелпфами. Носитель процессируется в В-клетках, запрограммированных на" синтез антител к гаптену. После стимуляции Т-хелперйми, распознающими процессированный носитель, В-клеткам удается выполнить свою программу, т. е. начать производить антитела, реагирующие сгаптеном.
Механизм активации клеток. Связывание поверхностных рецепторов (IgM ) В-клеток с антигеном или антителами к этим рецепторам вызывает совокупность последовательных реакций, аналогичных реакциям при активации Т-клеток (поступление в В-лим-фоцит ионов Са 2 ^ и активация протеинкиназ) - это один механизм. Другой, имеющий важное значение для Т-зависимых антигенов, - это увеличение экспрессии поверхностных молекул MНС класса II уже на самых ранних этапах активации В-клеток. С молекулами МНС класса II и процессированным антигеном связывается Т-хелпер, который продуцирует факторы (например, BSF-1 - от англ. B-cell stimulatory factor), обусловливающие переход B-клеток в фазу G-1 клеточного цикла. Как и активированная Т-клетка, стимулированный В-лимфоцит приобретает многочисленные поверхностные рецепторы для ростовых факторов, выделяемых Т-хелперами, в этом состоянии он готов к пролиферации - основному процессу в следующей фазе иммунного ответа.
Первыми начинают делиться Т-хелперы, на поверхности которых экспрессируются высокоаффинные рецепторы к IL-2. Эти клетки продиферируют в ответ либо на собственный IL2 либо на IL-2, продуцируемый субпопуляцией Т-хелперов. Пролиферацию В-клеточного клона обеспечивают Т-клеточные растворимые факторы, в частности BSF-1 (фактор роста В-клеток, именуемый чаще интерлейкином-4), выделяемые активированным Т-клетками. Под влиянием других факторов (например, BCDF от англ. B-cell differentiation factor) происходит созревание клона В-лимфобластов и ускорение их преобразования в плазматические клетки с высоким уровнем секреции IgM . Другой дифференцировочный фактор BCDF (также синтезируется активированными Т-хелперами) переключает синтез с IgM на IgG и индуцирует те изменения, которые необходимы для обеспечения высокой скорости синтеза антител.
^ Активация Т-лимфоцитов . Для активации необходимо два сигнала. Роль первого сигнала может выполнять антиген (или митоген), связанный с молекулой М HG класса II на поверхности антигенпрезентирующей клетки. Тройное взаимодействие между антигеном, гликопротеином МНС и рецептором Т-лимфоцита генерирует сигнал, передаваемый через комплекс рецептора с молекулой CD-3 (это мембраносвязанный белковый комплекс, представляющий собой антигенспецифический Т-клеточный рецептор периферических Т-лимфоцитов), и одновременно обеспечивает воздействие на клетку высокой локальной концентрации IL-1 (второй сигнал), продуцируемого антигенпрезентирующей клеткой.
Активированные Т-клетки секретируют:
IL-2, стимулирующий деление клеток, имеющих рецептор к IL-2;
Лимфокин BSF -1, активирующий В-клетки;
Лимфокин BSF-2, стимулирующий клональную экспансию активированных В-лимфоцитов; лимфокин BCDF-фактор дифференцировки В-клеток, способствующий созреванию клеток с высокой скоростью секреции IgM ;
Лимфокин BCDF-фактор, вызывающий переключение с синтеза IgM на IgG и высокую скорость секреции последнего.
Если вас интересует, в каких случаях назначается анализ крови на активированные лимфоциты, то ознакомьтесь со статьей.
В ней рассказывается про особенности данных клеток крови. Лимфоциты являются разновидностью белых кровяных телец, называемых лейкоцитами.
Они производятся органами, отвечающими за поддержание иммунной системы человека.
Попадая в организм здорового человека, вирус или какой-либо инфекционный агент сразу же подвергается массированному воздействию лимфоцитов, выработанных либо в зоне тимуса (у детей), либо в зоне костного мозга (у взрослых).
Взаимодействуя с потенциально опасными инородными антигенами, лимфоциты пытаются выработать адекватный механизм эффективного ответа на патогенную деятельность, тем самым защитив организм человека от проблемы.
Лимфоциты здорового человека бывают трех видов и делятся на клетки, маркируемые врачами-иммуннологами латинскими буквами B, T и NK.
Лимфоциты данных групп обладают сходным защитным действием, однако они используются организмом для решения различных, зачастую достаточно специфических проблем.
Лимфоциты группы B работают против инородных структур, проникших в тело человека. В периферической крови больного человека, циркулирующей по сосудам, в свободном виде содержится от восьми и до двадцати процентов данных клеток.
Лимфоциты T-группы относят к классу цитотоксических клеток. Они считаются наиболее распространенными, в среднем их количественное содержание в периферической крови может доходить до семидесяти процентов.
Последняя группа лимфоцитов, маркируемая NK, является самой малочисленной, но обладает достаточно серьезными «полномочиями».
NK-лимфоциты, количественное содержание которых в крови колеблется в пределах пяти – десяти процентов от общего числа исследуемых кровяных телец, борются с онкологическими клетками.
Организм может их активировать и при наличии у человека каких-либо аутоиммунных заболеваний.
Кроме того, в организме человека могут присутствовать атипичные лимфоциты, представленные O-клетками, лишенными необходимых для эффективной защиты рецепторов, K- и EK-клетками, имеющими специфические свойства.
В периферической крови здорового человека, не имеющего никаких проблем с самочувствием, содержится не более двух процентов от общего количества лимфоцитов, покоящихся в слоях лимфоидной ткани и в лимфатических узлах.
Они пробуждаются только тогда, когда организму требуется серьезная и незамедлительная защита, которая позволит победить атакующую болезнь.
О норме содержания клеток в крови
Активированными обычные, «спящие» лимфоциты становятся тогда, когда организм человека, подвергшегося какой-либо нежелательной атаке, индуцирует переход данных клеток из состояния в покоя в начальную стадию клеточного цикла.
В ходе активации в лимфоцитах происходят метаболические процессы и процессы созревания, отличающиеся по динамике у клеток разных групп.
После процесса активации в периферической крови человека оказываются лимфоциты, обладающие эффекторными и регуляторными функциями.
| Возраст | Нормативное содержание лимфоцитов в крови у детей (измеряется в г/л) |
| До 1-го года | 2,0 – 11,0 * 10 (9) |
| С 1-го года до 2-х лет | 3,0 – 9,5 * 10 (9) |
| С 2-х до 4-х лет | 2,0 – 8,0 * 10 (9) |
| с 4-х до 6-ти лет | 1,5 – 7,0 * 10 (9) |
| С 6-ти до 8-ти лет | 1,5 – 6,8 * 10 (9) |
| С 8-ти до 12-ти лет | 1,5 – 6,5 * 10 (9) |
| С 12-ти до 16-ти лет | 1,2 – 5,2 * 10 (9) |
Выявить количественное содержание лимфоцитов в крови у малыша можно, сдав общий анализ крови.
Получить направление можно у своего терапевта или просто в коммерческой поликлинике сдать анализ безо всякого направления — сейчас эти услуги предоставляются без проблем.
Рассмотрев расшифровку результатов данного лабораторного исследования, можно узнать и про другие важные показатели, отражающие биохимические характеристики крови.
Если результаты, полученные после сдачи общего анализа крови, покажутся настораживающими, то юного пациента направят на прохождение дополнительных лабораторных и аппаратных исследований.
Наиболее распространенным анализом, назначаемым при значительном повышении уровня лимфоцитов в крови у детей, является исследование, называемое иммунофенотипированием лимфоцитов, содержащихся в периферической крови.
В ходе данного исследования можно определить структуры клеток, выявляя любые изменения в их форме, способные сказаться на функционале.
Если в ходе данного анализа в крови будут обнаружены клетки, называемые пролимфоцитами или лимфобластами, то больным вновь потребуются дополнительные исследования.
В отличие от организма взрослого человека, организмы детей до пятнадцати-шестнадцати лет жизни вырабатывают увеличенное количество лимфоцитов: у взрослых общее число лимфоцитов обычно не превышает сорока процентов от общей массы лейкоцитов крови, у детей данный показатель может доходить до шестидесяти процентов.
Благодаря увеличенному количеству лимфоцитов организм защищает тело ребенка от заболеваний в период формирования его иммунитета.
Если количество активированных лимфоцитов в анализе крови у ребенка превышает положенные нормы, адекватные его возрасту, то врачи могут поставить диагноз «лимфоцитоз».
Причины лимфоцитоза
Лимфоцитозом называют состояние, при котором общее содержание лимфоцитов в биологическом материале на один или несколько пунктов превосходит нормативные значения, адекватные для фактического возраста пациента.
В подавляющем большинстве случаев лимфоцитоз у взрослых и у детей является следствием реактивного ответа иммунной системы организма на появление чужеродных инфекционных, вирусных, бактериологических или иных агентов.
«Детский» и «взрослый» лимфоцитозы отличаются между собой только референтными значениями нормы, адекватной тому или иному возрасту.
Симптомы данного состояния являются смытыми и не могут достоверно указать на наличие проблемы.
Диагностировать лимфоцитоз можно, только сдав биологический материал на общий биохимический анализ крови (или на альтернативные и более углубленные лабораторные исследования).
Лимфоцитоз может быть как абсолютным, так и относительным. При абсолютном лимфоцитозе наблюдается резкое возрастание исследуемых клеток крови.
Данная ситуация в подавляющем большинстве случаев вызывается резкой реакцией организма на появившуюся проблему.
При относительном лимфоцитозе картина несколько другая: данное состояние диагностируется тогда, когда в крови у пациента изменяется удельный вес исследуемых клеток.
Существует ряд разнообразных причин, следствием которых является лимфоцитоз. Важно понимать, что данное состояние ни в коем случае не является фактором, провоцирующим появление проблем со здоровьем.
Лимфоцитоз считается специфическим ответом иммунной системы человека. Чтобы избавиться от него, следует лечить основную причину его появления.
Список наиболее распространенных причин, способных спровоцировать возникновение лимфоцитоза:
- инфекционные, бактериологические или вирусные заболевания;
- хронические заболевания селезенки;
- аллергические реакции на различные внешние раздражители.
В некоторых случаях причинами появления лимфоцитоза могут быть значительные физические нагрузки, ранее перенесенные пациентом.
Важно знать, что увеличенное количество лимфоцитов в крови может сохраняться на протяжении некоторого времени после очевидного выздоровления ребенка или взрослого человека.
Как правило, остаточный лимфоцитоз диагностируют у тех, кто в недавнем прошлом перенесли тяжелую, изнуряющую болезнь, лечение которой требует длительного реабилитационного периода.
Как готовиться к сдаче анализа крови?
К одному из более углубленных исследований крови относится анализ, проводимый с целью выявления наличия активированных лимфоцитов.
Как правило, его назначают тем пациентам, которые страдают от длительных патологических состояний, обладающих предположительно вирусным или инфекционным характером.
В некоторых случаях прохождение данного анализа требуется для выяснения точности прописанной терапии, принимаемой пациентом.
Подготовка к сдаче анализа крови – несложное, но ответственное мероприятие. Чем точнее будут соблюдаться рекомендации, озвученные врачами, тем адекватнее будет результат расшифровки лабораторного исследования.
Сдать анализ крови, в рамках которого можно определить количественное содержание лимфоцитов в крови, можно в любой частной или государственной клинике.
Обычно сбор материала для данного исследования производят утром, однако некоторые лаборатории работают и до обеда.
Готовиться к сдаче крови следует заблаговременно, за три или за четыре дня до визита в лабораторию.
На протяжении данного времени следует воздерживаться от интенсивных занятий спортом (впрочем, как и от любых других изнуряющих нагрузок).
Кроме того, данный временной срок следует использовать и чтобы очистить организм от различных лекарственных препаратов (в том случае, когда они используются).
Перед лабораторными анализами можно пить только жизненно важные лекарственные средства, обязательно рассказав врачам об их использовании.
Специфических ограничений, касающихся питания, нет. В течение времени подготовки к сдаче анализа крови есть можно любые привычные продукты.
Однако за восемь – десять часов перед предполагаемым временем сдачи биологического материала от еды следует воздержаться.
На протяжении данного временного отрезка можно пить, но не стоит употреблять жидкость в увеличенном количестве.
Обратите внимание: пить можно только кипяченую или бутилированную воду, от употребления чаев, соков и газированных минеральных вод лучше отказаться.
В современных исследовательских лабораториях расшифровку результатов данного анализа можно получить уже через несколько часов (реже – суток) с момента сдачи биологического материала.
Как правило, в государственных муниципальных поликлиниках расшифровка исследования отправляется прямо в кабинет врача, направившего пациента на исследование крови.
Активация В-лимфоцитов – ключевое событие (точнее – цепь событий) гуморального иммунного ответа. Общая схема этого процесса приведена на рисунках 38.1-1 и 38.1-2.
Рис. 38.1-1. Принципиальная схема активации В-лимфоцитов
Рис. 38.1-2. Схема активации В-лимфоцитов (по Воробьеву, 2002)
А. В антигенпрзентирующей клетке (например, макрофаге) происходит процессинг антигена, который для сложных антигенов занимает 30-60 минут, а для менее сложных – 20-30 минут. В результате происходит ферментативная деградация антигена и его презентация на поверхности АПК в комплексе с антигенпредставляющей молекулой (как это описано выше в разделах 37.2 и 37.3).
Б. Вступивший в контакт с макрофагом нулевой (наивный) Т-хелпер активируется и додифференцируется в (в случае гуморального иммунного ответа) Т-хелпер второго типа (об активации Т-хелперов в ходе иммунного ответа был рассказано в разделе 37.4), который взаимодействует с соответствующим В-лимфоцитом.
В. В результате клон В-лимфоцита претерпевает ряд изменений, обусловленных главным образом информационными сигналами, предаваемыми ему Т-хелпером посредством цитокинов.
1. Сначала под воздействием интерлейкина-4 происходит активация В-лимфоцита.
2. Затем под воздействием интерлейкина-4 происходит пролиферация активированного В-лимфоцита (т.е. его размножение, так называемая экспансия клона).
3. И, наконец, на таких В-лимфоцитах появляется рецептор для взаимодействия с интерлейкином-6, который является сигналом дифференциации для этих клеток.
а. Под воздействием ИЛ-6 В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки.
б. Однако, часть В-лимфоцитов проходит путь дифференциации не до конца. Такие не до конца дифференцированный В-лимфоциты, в отличие от плазмоцитов, являются долгоживущими клетками. При повторном контакте с причинным антигеном они заканчивают процесс дифференцировки в плазмоциты, обеспечивая более быстрый и более сильный иммунный ответ на повторный контакт с антигеном, т.е. – вторичный иммунный ответ. Благодаря этому иммунная система «запоминает» антиген, с которым ей уже приходилось «иметь дело». Такие не до конца дифференцированные В-лимфоциты называются клетками иммунологической памяти (сравните со схожими процессами при клеточном иммунном ответе, раздел 37.7.Б).
Г. Единственная задача плазматической клетки – синтез иммуноглобулинов, действие которых и составляет эффекторное звено гуморального иммунного ответа.
Д. Все виды клеток, участвующих в гуморальном иммунном ответе, находятся под контролем Т-супрессоров, способных в любой момент остановить начавшуюся иммунную реакцию (например, если она по каким-либо причинам «выйдет из-под контроля»).
Уникальным свойством антигена, проникшего в организм, является его способность специфически связываться с лимфоцитами и активировать их.
Согласно клонально-селекционной теории, выдвинутой в 1959 г. Бернетом, при нормальном развитии в организме возникает набор из тысяч очень небольших по объему субпопуляций лимфоцитов, имеющих на наружной мембране рецепторы лишь к одной какой-то детерминанте. Иммунный ответ оказывается специфическим в силу того, что проникший в организм антиген избирательно связывается только с теми клетками, на поверхности которых имеются соответствующие рецепторы. С остальными клетками этот антиген не взаимодействует.
Связывание антигена индуцирует активацию лимфоцита, то есть запускает ряд процессов, приводящих к клеточному делению и дифференцировке. В процессе дифференцировки лимфоцитов происходит развитие таких эффекторных функций,
как антителообразование у В-клеток и появление цитотокси-ческой активности у части Т-клеток.
Под активацией лимфоцитов понимается достаточно сложный процесс перехода клетки из фазы G0 в фазу G1, вызванный взаимодействием со стимулирующим агентом (например, антигеном или митогеном). Термин «покоящийся лимфоцит» относится к лимфоцитам, которые находятся в фазе G0 (в этой фазе клеточного цикла клетки не делятся), характеризующейся низким уровнем метаболической активности, т. е. низкой скоростью синтеза белков и РНК при отсутствии синтеза ДНК. Реагирующие с антигеном клетки согласно клонально-селекционной теории Бернета обычно находятся в покоящемся состоянии до получения стимулирующего сигнала.
При взаимодействии с антигеном в ранее «покоившихся лимфоцитах» наряду с метаболическими изменениями, характерными для делящихся клеток, происходят процессы созревания, различные в разных субпопуляциях лимфоцитов. В итоге каждая субпопуляция приобретает набор присущих только ей поверхностных антигенов и специфических функций.
Последовательность процессов активации лимфоцитов в общем виде может быть представлена следующим образом. Рецепторы на поверхности лимфоцита связывают стимулирующий лиганд (например, антиген) и сшиваются друг с другом, образуя небольшие локальные кластеры сшитых рецепторов, которые становятся наиболее эффективными в передаче активирующего сигнала.
Локальные кластеры повышают проницаемость мембраны лимфоцита для одновалентных катионов, поступающих внутрь клетки, что приводит к деполяризации мембраны и локальному увеличению концентрации Na + -, K + -АТФазы. Вследствие сшивки рецепторов лимфоцита активируется мембранная метилтрансфе-раза, которая катализирует образование достаточного количества монометилфосфатидилэтаноламина, повышающего текучесть мембраны и вызывающего ее локальную перестройку. В результате этого открываются каналы, через которые ионы Са 2+ проникают (диффундируют) в лимфоцит. Вследствие такого локального увеличения концентрации Са 2+ с внутренней стороны мембраны активируется фосфолипаза А2, катализирующая образование лизо-лецитина и арахидоновой кислоты из фосфатидилхолина. Эти реакции происходят в течение первых 30 мин после контакта лимфоцита с антигеном.
Одновременно ионы Са 2+ активируют и другой цитоплазматичес-кий фермент, расщепляющий фосфатидилинозитол (по крайней мере в Т-клетках). Высвобождающаяся арахидоновая кислота при участии липоксигеназы и циклоксигеназы расщепляется с образованием лейкотриенов и простагландинов (одни продукты каскада арахидоновой кислоты регулируют синтез РНК и ДНК, другие - влияют на поглощение ионов Са 2+ или активность аденилатциклазы).
Лизолецитин с помощью ионов Са 2+ активирует гуанилат-циклазу, а активность аденилатциклазы уменьшается вследствие ее соседства с Ш + -К + -АТФазой, конкурирующей с ней за АТФ. Все это приводит к временному увеличению концентрации цГМФ, активирующего протеинкиназы, трансферазы жирных кислот и ферменты, увеличивающие синтез мембранных фосфолипидов. Из других протеинкиназ важное значение имеет активация проте-инкиназ, способствующих биосинтезу матричной РНК, полиаминов и переносу метальных групп.
Поскольку транспорт глюкозы в клетку является Са-зависи-мым процессом, то поток ионов Са 2+ играет важную роль в увеличении скорости ее транспорта, т. е. поставки исходного материала для обеспечения множества энергозависимых синтетических процессов. Повышенный транспорт аминокислот и нуклеотидов в клетку вызывает повышенное образование липо-сом, увеличение синтеза рибосомной и матричной РНК и синтеза белка в целом.
Поток ионов Са 2+ активирует сериновую эстеразу, вызывающую повышение клеточной подвижности благодаря изменениям в системе циклических нуклеотидов. Кроме того, сериновая эстера-за опосредованно активирует ядерную аденилатциклазу. Увеличение в ядре концентрации цАМФ вызывает активацию киназ, специфически фосфорилирующих кислые негистоновые белки, регулирующие транскрипцию и синтез ДНК. Это приводит к синтезу РНК и ДНК, начинающегося на 3-й сутки и достигающего максимума на 4...6-е сутки.
Среди факторов, влияющих на активацию лимфоцитов, следует отметить следующие:
антигены, к которым имеются специфические рецепторы на лимфоцитах; популяцию таких лимфоцитов называют антиген-связывающими клетками;
антитела к иммуноглобулинам; сшивка поверхностных иммуноглобулинов В-клеток с бивалентными антителами к этим иммуноглобулинам;
интерлейкины IL-1, IL-2;
инсулин; он опосредованно, через активацию аденилатциклазы, активирует лимфоциты.
Ингибирующее влияние на лимфоциты оказывают следующие факторы:
липиды; наибольшей ингибирующей способностью из липо-протеидов обладают липопротеиды очень низкой плотности (ЛОНП), обусловливающие разобщение между потоком ионов Са 2+ в клетку и концентрацией образующихся при этом циклических нуклеотидов;
фрагменты компонентов системы комплемента СЗе, СЗс и C3d; они ингибируют пролиферацию Т-клеток и синтез антител в ответ на стимуляцию с помощью антигена.
Несмотря на то что механизмы активации лимфоцитов различных популяций характеризуются определенной общностью, следует отметить и те особенности, которые наблюдаются при активации Т- и В-лимфоцитов, имеющих различные поверхностные маркеры, с помощью которых эти клетки взаимодействуют с внешними факторами.
Активация В-лимфоцитов. В-лимфоциты реагируют на три различных типа антигенов:
2. Тимуснезависимый антиген типа 2 (например, некоторые линейные антигены, имеющие часто повторяющуюся, определенным образом организованную детерминанту, - полимеры D-аминокислот, поливонил-пирролидон, полисахарид пневмококков).
Эти антигены, длительно персистируя на поверхности специализированных макрофагов краевого лимфатического узла и селезенки, специфически связываются с иммуноглобулиновыми рецепторами В-клеток. Таким образом, оба тимуснезависимых антигена способны непосредственно, т. е. без участия Т-клеток, стимулировать В-лимфоциты и вызывать преимущественно синтез IgM. Индуцируемый ими иммунный ответ практически не сопровождается формированием клеток памяти.
3. Тимусзависимый антиген. Многие антигены
относятся к группе тимусзависимых. В отсутствие Т-лимфоцитов
эти антигены лишены иммуногенности - связавшись с В-клеточ-
ным рецептором, они, подобно гаптенам, не способны активиро
вать В-клетку. Одна антигенная детерминанта тимусзависимого
антигена связывается с В-клеткой, а остальные - с Т-хелпером,
активируя его. Т-хелперы должны распознавать детерминанты но
сителя на поверхности реагирующей В-клетки.
Антиген, связавшийся с поверхностными /gA-клетками, попадает в эндосомы вместе с молекулами МНС класса II, а затем возвращается на поверхность А-клетки в процессированной форме. Он ассоциирован с молекулами МНС класса II и доступен для распознавания специфическими Т-хелперами. Носитель процессируется в В-клетках, запрограммированных на синтез антител к гаптену. После стимуляции Т-хелперами, распознающими процессированный носитель, В-клеткам удается выполнить свою программу, т. е. начать производить антитела, реагирующие с гаптеном.
Механизм активации клеток. Связывание поверхностных рецепторов (IgM) В-клеток с антигеном или антителами к этим рецепторам вызывает совокупность последовательных реакций, аналогичных реакциям при активации Т-клеток (поступление в В-лим-фоцит ионов Са 2+ и активация протеинкиназ) - это один механизм. Другой, имеющий важное значение для Т-зависимых ан-
Тигенов, - это увеличение экспрессии поверхностных молекул МНС класса II уже на самых ранних этапах активации В-клеток. С молекулами МНС класса II и процессированным антигеном связывается Т-хелпер, который продуцирует факторы (например, BSF-1 - от англ. B-cell stimulatory factor), обусловливающие переход В-клеток в фазу G-1 клеточного цикла. Как и активированная Т-клетка, стимулированный В-лимфоцит приобретает многочисленные поверхностные рецепторы для ростовых факторов, выделяемых Т-хел-перами, в этом состоянии он готов к пролиферации - основному процессу в следующей фазе иммунного ответа.
Первыми начинают делиться Т-хелперы, на поверхности которых экспрессируются высокоаффинные рецепторы к IL-2. Эти клетки пролиферируют в ответ либо на собственный IL-2, либо на IL-2, продуцируемый субпопуляцией Т-хелперов. Пролиферацию В-клеточного клона обеспечивают Т-клеточные растворимые факторы, в частности BSF-1 (фактор роста В-клеток, именуемый чаще интерлейкином-4), выделяемые активированными Т-клетками. Под влиянием других факторов (например, BCDF - от англ. B-cell differentiation factor) происходит созревание клона В-лимфобластов и ускорение их преобразования в плазматические клетки с высоким уровнем секреции IgM. Другой дифферен-цировочный фактор BCDF (также синтезируется активированными Т-хелперами) переключает синтез с IgM на IgG и индуцирует те изменения, которые необходимы для обеспечения высокой скорости синтеза антител.
Активация Т-лимфоцитов. Для активации необходимо два сигнала. Роль первого сигнала может выполнять антиген (или мито-ген), связанный с молекулой МНС класса II на поверхности анти-генпрезентирующей клетки. Тройное взаимодействие между антигеном, гликопротеином МНС и рецептором Т-лимфоцита генерирует сигнал, передаваемый через комплекс рецептора с молекулой CD-3 (это мембраносвязанный белковый комплекс, представляющий собой антигенспецифический Т-клеточный рецептор периферических Т-лимфоцитов), и одновременно обеспечивает воздействие на клетку высокой локальной концентрации IL-1 (второй сигнал), продуцируемого антигенпрезентирую-щей клеткой.
Активированные Т-клетки секретируют:
IL-2, стимулирующий деление клеток, имеющих рецептор к IL-2;
лимфокин BSF-1, активирующий В-клетки;
лимфокин BSF -2, стимулирующий клональную экспансию активированных В-лимфоцитов;
лимфокин BCDF -фактор дифференцировки В-клеток, способствующий созреванию клеток с высокой скоростью секреции IgM;
лимфокин BCDF-фактор, вызывающий переключение с синтеза IgM на IgG и высокую скорость секреции последнего.