УСПЕХИ СОВРЕМЕННОЙ БИОЛОГИИ, 2009, том 129, № 1, с. 27-38

УДК 577.1:576.8.097.3(047)

В-1 ЛИМФОЦИТЫ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ, ДИФФЕРЕНЦИРОВКА, ФУНКЦИИ

© 2009 г. Е. В. Сидорова

Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. ИИ. Мечникова РАМН, Москва

Обзор посвящен биологии В-1 клеток. В-1 лимфоциты представляют собой уникальную популяцию, отличающуюся по своим свойствам от основной части рециркулирующих конвенциональных В-2 клеток организма. Отличия В-1 от В-2 клеток состоят в механизмах их дифференцировки, локализации, фенотипе, способности к самообновлению, Т-независимости и конститутивном синтезе 1§М. В-1 клетки делятся на 2 субпопуляции В-1а (СБ5+) и В-1Ь (СБ5-), обладающие сходными, но не одинаковыми функциональными свойствами. Выявлены различия в генах, кодирующих В-кле-точные рецепторы (ВСЯ) В-1а и В-1Ь клеток, и в специфичности продуцируемых ими нормальных сывороточных антител (АТ). Установлено, что В-1 и В-2 лимфоциты происходят из разных предшественников. Несмотря на то, что В-1 клетки составляют весьма незначительную часть В лимфоцитов, они являются основным источником нормальных АТ. Большая часть нормальных АТ обладает полиреактивностью. Как правило, они реагируют с аутоантигенами и бактериальными липо-и полисахаридами, играя существенную роль в защите от патогенов (первая линия защиты). Механизмы, регулирующие образование нормальных АТ В-1 клетками, не исследованы. Способность В-1 клеток реагировать с собственными антигенами часто делает их источником патологических ауто-АТ. С В-1 лимфоцитами связаны также многие лимфопролиферативные заболевания. На функциональную активность субпопуляций В-1 лимфоцитов существенное влияние оказывают факторы локального микроокружения.

ВВЕДЕНИЕ

В лимфоциты мыши и человека подразделяются на субпопуляции В-1а, B-1b, MZ-B (В клетки маргинальной зоны) и В-2, обладающие разными фенотипическими маркерами происхождением, локализацией и функциями .

Недавно появились сообщения о новых субпопуляциях В клеток. Описаны Bw и B-1c клетки , а также возникающие из B-1b лимфоцитов мононуклеарные фагоциты, мигрирующие в зоны неспецифического воспаления . В плевральной полости последние участвуют в фагоцитозе Cryptococcus neoformans.

Bw лимфоциты, найденные у мышей "диких" (wild) линий, характеризуются уникальным фенотипом CD5-, Mac-1+, B220high, IgMhigh, IgDhigh, CD43-, CD9-, отличным от такового В-1а, B-1b и В-2 клеток . В различных пропорциях Bw клетки обнаружены и у линейных мышей. Они отличаются от В-1 и В-2 клеток не только фенотипом, но и своими пролиферативными свойствами, секретируемыми лимфокинами и продуцируемыми антителами (АТ). Локализация Bw клеток не ограничивается брюшной полостью. Опытами по адоптивному переносу показано, что клетки фетальной печени и фетального костного мозга (КМ) "диких" мышей могут дифференцироваться в Bw лимфоциты и у безлим-фоидных мышей .

В-1с клетки были найдены в перитонеальной полости мышей, где они, по данным авторов, составляли 30-40% B220+, CD5+, Mac-1- лимфоцитов. По наличию ряда других маркеров, экспрессии VH11- и Ун12-генов, характерной для В-1 клеток, и ответу на форболовый эфир (поликлональный активатор В-1, но не В-2 клеток) и анти-Ig (стимулирует В-2, но не В-1 лимфоциты) найденные клетки были отнесены к новой субпопуляции В-1 лимфоцитов и названы В-1с . Однако полученные недавно группой Герценберг и др. данные свидетельствуют о том, что B-1c клетки, скорее всего, представляют стадию дифференцировки перито-неальных В-1 клеток, а не новую субпопуляцию В-1 лимфоцитов . Таким образом, этот вопрос пока остается открытым.

У мыши и человека В-1 клетки (и В-1а и B-1b) сосредоточены, в основном, в брюшной полости, а В-2 - в селезенке, крови и лимфоузлах. MZ-B клетки у мышей есть только в селезенке, а у людей - и в селезенке, и в лимфоузлах. У кур и кроликов большая часть В лимфоцитов экспрессиру-ет маркер, гомологичный CD5 антигену; напротив, крысы таких В клеток, по-видимому, вообще не имеют.

В последние годы В-1 клетки привлекают все большее внимание исследователей. Интерес к ним, с теоретической точки зрения, обусловлен стремлением понять, как в ходе эволюции возникали различные механизмы защиты организма,

как они изменялись и к чему приводили эти изменения. С практической точки зрения В-1 лимфоциты привлекают внимание, с одной стороны как клетки, обеспечивающие первую линию защиты от инфекции, а с другой - как клетки, участвующие в аутоиммунных и лимфопролиферативных заболеваниях.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Впервые несущие CD5 антиген (маркер Т лимфоцитов) В-лимфоциты были обнаружены в конце 70-х годов прошлого столетия при некоторых аутоиммунных заболеваниях и хронической лим-фоцитарной лейкемии (CLL). Тщательный цито-флуориметрический анализ показал, что CD5+ В клетки есть и у нормальных мышей . В онтогенезе они появляются первыми, что и послужило их названию. Как и другие клетки лим-фоидного и миелоидного рядов, В-1 лимфоциты обнаруживаются сначала в желточном мешке и омментуме, а затем - в эмбриональной печени и костном мозге. Однако после рождения основная часть В-1 клеток и их предшественников переходит не в костный мозг (как предшественники В-2 лимфоцитов), а в брюшную полость, составляя там большую часть В клеток. У мышей 95% всех CD5+ В клеток находится в перитонеальной полости. Незначительные их количества обнаруживаются в плевральной полости. У человека примерно 70% В-1 лимфоцитов также обнаруживается в брюшной полости, а около 30% содержится в крови, миндалинах и лимфоузлах . На пролиферацию и распределение В-1а, B-1b и В-2 лимфоцитов в организме определенное влияние оказывает гаплотип . Существенную роль в этих процессах играют хемокин CXCL13 и его рецептор CXCR5 , а также Toll-подобные рецепторы (TLR) и поверхностный антиген CD9 . Скорость полуобновления В-1 и В-2 клеток составляет примерно 1.1% в день; на 50% В-1а лимфоциты обновляются за 38 дней .

Через некоторое время после обнаружения CD5+ В-1 клеток в костном мозге мышей были найдены клетки, по своим основным свойствам сходные с CD5+ В клетками, но не несущие CD5 маркера. В результате В-1 лимфоциты подразделили на две субпопуляции: В-1а (CD5+) и В-1Ь (CD5-) . В селезенке и брюшной полости мышей присутствуют и те, и другие, а в костном мозге - только B-1b клетки.

Характерными особенностями В-1 лимфоцитов являются способность к самообновлению и самоподдержанию и конститутивному синтезу и секреции IgM, а также полиреактивность продуцируемых IgM и Т-независимость иммунного ответа. Соответственно В-1 лимфоциты не дают клеток памяти . В связи с последним следует коротко остановиться на В-1 клетках

lamina propria брюшной полости. Известно, что клетки брюшной полости играют ведущую роль в мукозальном иммунитете, поддерживая гомео-стаз организма. Около 50% продуцентов IgA происходит из перитонеальных В-1 лимфоцитов, мигрирующих из брюшной полости в lamina propria и лимфоузлы кишечника и дифференцирующихся там в плазматические клетки . Значительная часть секретируемых В-1 клетками IgA реагирует с компонентами стенок грам-поло-жительных и грам-отрицательных бактерий. Это свидетельствует о том, что IgA являются не просто нормальными конститутивными AT, но специфически индуцируются присутствующими в кишечнике бактериальными антигенами. Образование таких AT не требует классической T-по-мощи . Это отличает его от синтеза IgG- и IgA-AT к бактериальным антигенам В-2 лимфоцитами, сосредоточенными в Пейеровых бляшках. Предполагается, что IgA, продуцируемые В-1 клетками кишечника, играют роль также в поддержании в нем нормальной бактериальной флоры .

Образование IgA сосредоточенными в lamina propria В-1 клетками, конститутивно продуцирующими IgM, до сих пор остается загадкой. Поскольку для переключения изотипов необходимы T-факторы, можно предположить, что такого рода "несочетанную" помощь В-1 клеткам оказывают имеющиеся в брюшной полости активированные y/5 T лимфоциты . Не исключено, что это - некий более древний способ T-В взаимодействия, чем взаимодействие В клеток с а/в T лимфоцитами; известно, что y/5 T лимфоциты, как и В-1 клетки, в онтогенезе возникают первыми . Нельзя исключить и "помощь" каких-нибудь других клеток кишечной полости или продуцируемых ими факторов. Кроме того, неспецифическую активацию В-1 лимфоцитов может вызывать взаимодействие бактериального агента с клеткой через TLR и BAFF-рецепторы . Известно, что TLR повышают экспрессию двух транскрипционных факторов Blimp-1 и XPB-1, участвующих в дифференцировке В-1 клеток в плазматические клетки . В этой связи интересно было бы проверить, не индуцируется ли при IgA-ответе на T-независимые антигены 2-го типа синтез В-1 клетками поликлональных IgA. (Показано, что поликлональные IgM в таких случаях индуцируются .)

Уникальные особенности В-1 клеток, представляющих автономный компартмент внутри иммунной системы мыши и человека, поставили вопрос о происхождении и развитии этих клеток. Исследование этого вопроса напоминает детективную историю с многолетними поисками истины.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ В-1 КЛЕТОК.

ЛИНЕЙНАЯ И АКТИВАЦИОННАЯ ГИПОТЕЗЫ

Более 20 лет тому назад в опытах по переносу лимфоидных клеток было установлено, что фе-тальные и "взрослые" В клетки обладают неодинаковой способностью к восстановлению разных субпопуляций В лимфоцитов у облученных животных. Так, предшественники В клеток из эмбриональной печени, взятые на 8-9-й дни развития, восстанавливали только субпопуляцию CD5+ В-1а клеток, а клетки, взятые на 13-й день - и В-1а и В-1Ь субпопуляции . Клетки взрослого КМ восстанавливали популяцию В-2 лимфоцитов. Это, наряду с данными о многочисленных различиях в свойствах В-1 и В-2 лимфоцитов, привело к предположению о том, что В-1 и В-2 клетки возникают из разных предшественников (линейная гипотеза) . Затем, однако, было показано, что появление В-1 фенотипа зависит от специфичности В-клеточных рецепторов (BCR) . Появилось альтернативное п

БЕЛОВА О.В., ЗИМИНА И.В., НИКИТИНА Н.А., СЕРГИЕНКО В.И., ТОРХОВСКАЯ Т.И. - 2014 г.

Отлично отлаженная иммунная система здорового человека в состоянии справиться с большинством внешних и внутренних угроз. Лимфоциты – кровяные тельца, которые первыми вступают в сражение за чистоту организма. Вирусы, бактерии, грибок – ежедневная забота иммунитета. Причём функции лимфоцитов не ограничиваются обнаружением внешних врагов.

Любые повреждённые или неполноценные клетки собственных тканей так же должны быть обнаружены и уничтожены.

Функции лимфоцитов в крови человека

Основными исполнителями в работе иммунитета у человека выступают бесцветные кровяные тельца – лейкоциты. Каждая их разновидность выполняет свою функцию , важнейшая из которых отводится именно лимфоцитам. Их количество относительно других лейкоцитов в крови иногда превышает 30%. Функции лимфоцитов достаточно разнообразны и сопровождают весь иммунный процесс с начала до конца.

По сути, лимфоциты обнаруживают любые фрагменты, не соответствующие организму генетически, дают сигнал к началу сражения с чужеродными объектами, контролируют весь его ход, активно участвуют в уничтожении «врагов» и завершают бой после победы. Как добросовестная охрана, они запоминают каждого нарушителя «в лицо», что даёт организму возможность при следующей встрече действовать быстрее и эффективнее. Так у живых существ проявляется свойство, называемое иммунитетом.

Наиболее важные функции лимфоцитов :

1. Обнаружение вирусов, бактерий, других вредоносных микроорганизмов, а также любых клеток собственного тела, имеющих отклонения (старых, повреждённых, заражённых, мутировавших).
2. Сообщение иммунной системе о «вторжении» и типе антигена.
3. Непосредственное уничтожение болезнетворных микробов, выработка антител.
4. Руководство всем процессом при помощи специальных «сигнальных веществ».
5. Сворачивание активной фазы «сражения» и руководство уборкой после боя.
6. Сохранение памяти о каждом побеждённом микроорганизме для последующего быстрого распознавания.

Выработка таких солдат иммунитета происходит в красном костном мозге, они имеют разное строение и свойства. Удобнее всего различать иммунные лимфоциты по функциям в защитных механизмах:

• В-лимфоциты распознают вредоносные включения и синтезируют антитела;
• Т-лимфоциты активизируют и тормозят иммунные процессы, непосредственно уничтожают антигены;
• NK-лимфоциты выполняют функцию контроля за тканями родного организма, способны убивать мутировавшие, старые, переродившиеся клетки.

По размеру, строению отличают крупные гранулярные (NK) и малые (Т, В) лимфоциты. У каждого типа лимфоцитов есть особенности и важные функции, которые стоит рассмотреть подробней.

B-лимфоциты

К отличительным особенностям относится то, что для нормальной работы организму требуются не просто молодые лимфоциты в больших количествах, а закалённые созревшие солдаты.

Созревание и воспитание Т-клетки проходят в кишечнике, аппендиксе, миндалинах. В этих «тренировочных лагерях» молодые тельца получают специализацию для выполнения трёх важных функций :

1. «Наивные лимфоциты» ‒ молодые, не активированные кровяные тельца, не имеют опыта встреч с чужеродными веществами, а потому не обладают жёсткой специфичностью. Они способны проявить ограниченную реакцию на несколько антигенов. Активируясь после встречи с антигеном, они отправляются в селезёнку или костный мозг на повторное созревание и быстрое клонирование себе подобных. После дозревания из них очень быстро вырастают плазматические клетки, вырабатывающие антитела исключительно к данному виду возбудителя.
2. Дозревшие плазматические клетки, строго говоря, уже не лимфоциты, а фабрики по производству специфических растворимых антител. Живут они всего несколько дней, самоустраняясь сразу, как только исчезает угроза, вызвавшая защитную реакцию. Некоторые из них позже будут «законсервированы», опять станут малыми лимфоцитами с памятью об антигене.
3. Активированные В-лимфоциты, при содействии Т-лимфоцитов могут становиться хранилищами памяти о побеждённом чужеродном агенте, они живут десятилетиями, выполняют функцию передачи информации своим «потомкам», обеспечивая длительный иммунитет, ускоряя ответ организма на встречу с тем же типом агрессивного воздействия.

В-клетки очень специфичны. Каждая из них активируется только при встрече с определённым типом угрозы (штаммом вируса, видом бактерий или простейших, белком, химическим веществом). На возбудителей другой природы лимфоцит не среагирует. Таким образом, главная функция В-лимфоцитов – обеспечение гуморального иммунитета и производство антител.

T-лимфоциты

Молодые Т-тела также продуцирует костный мозг. Этот вид эритроцитов проходит самый жёсткий поэтапный отбор, который отбраковывает более 90% молодых клеток. «Воспитание» и селекция происходят в вилочковой железе (тимусе).

Обратите внимание! Тимус – орган, вступающий в фазу наибольшего развития между 10 и 15 годами, когда его масса может достигать 40 г. После 20 лет он начинает уменьшаться. У стариков, тимус весит как у младенцев, не более 13 г. Рабочие ткани железы после 50 лет замещаются жировыми и соединительными. Соответственно уменьшается количество Т-клеток, ослабевают защитные силы организма.

В результате отбора, происходящего в вилочковой железе, отсеиваются Т-лимфоциты не способные связать ни одного чужеродного агента, а также обнаружившие реакцию на белки родного организма. Остальные дозревшие тельца признаются годными и рассеиваются по телу. С кровотоком циркулирует огромное количество Т-клеток (около 70% от всех лимфоцитов), велика их концентрация в лимфоузлах, селезёнке.

Тимус покидают три вида зрелых Т-лимфоцитов:

• Т-хелперы. Помогают выполнять функции В-лимфоцитам, другим иммунным агентам. Осуществляют руководство их действиями при непосредственном контакте или отдают приказы выделяя цитокины (сигнальные вещества).
• Т-киллеры. Цитотоксические лимфоциты, которые непосредственно уничтожают неполноценные, инфицированные, опухолевые, любые видоизменённые клетки. Т-киллеры также ответственны за отторжение чужеродных тканей при имплантации.
• Т-супрессоры. Исполняют важную функцию надзора за активностью В-лимфоцитов. Затормаживают или прекращают реакции иммунного ответа, при необходимости. Их непосредственная обязанность – не допускать аутоиммунных реакций, когда защитные тела принимают свои клетки за враждебные, начиная их атаковать.

Т-лимфоциты обладают главными свойствами: регулировать скорость защитной реакции, её продолжительность, служить обязательным участником некоторых превращений и обеспечивать клеточный иммунитет.

NK-лимфоциты

В отличие от малых форм, NK-клетки (нулевые лимфоциты) крупнее и содержат гранулы, состоящие из веществ, разрушающих оболочку заражённой клетки или уничтожающих её целиком. Принцип поражения враждебных включений похож на соответствующий механизм у Т-киллеров, но обладает большей силой и не имеет выраженной специфичности.

NK-лимфоциты не проходят процедуру дозревания в лимфатической системе, способны реагировать на любые антигены и убивать такие образования, перед которыми бессильны Т-лимфоциты. За такие уникальные качества их называют «натуральными киллерами». NK-лимфоциты являются главными истребителями раковых клеток. Повышение их числа, увеличение активности – является одним из перспективных направлений развития онкологии.

Интересно ! Лимфоциты несут в себе крупные молекулы, передающие генетическую информацию по всему организму. Важная функция этих кровяных телец не ограничивается только защитой, а распространяется на регулирование восстановления, роста, дифференциации тканей.

При необходимости, нулевые лимфоциты могут выполнять функции В- или Т-клеток, таким образом являясь универсальными солдатами иммунной системы.

В сложном механизме иммунных процессов лимфоциты играют руководящую, регулирующую роль. Причём осуществляют они свою работу как при контакте, так и на расстоянии, вырабатывая особые химические вещества. Распознавая эти сигналы-приказы, все звенья иммунной цепи согласованно включаются в процесс и обеспечивают чистоту и долговечность человеческого организма.

Дифференциация В-лимфоцитов

Лимфоциты происходят от плюрипотентных стволовых клеток , дающих также начало всем клеткам крови. Дифференциация стволовых клеток крови по эритроидному, миелоидному либо лимфоидному пути зависит от микроокружения (в случае птиц дифференциация стволовых клеток в В-лимфоциты происходит в фабрициевой сумке, у млекопитающих в костном мозге, где также происходит дифференциация по миелоидному и эритроидному пути). Дифференциация В-лимфоцитов условно делится на две стадии - антигеннезависимую (в которую происходит перестройка генов иммуноглобулинов и их экспрессия) и антигензависимую (при которой происходит активация, пролиферация и дифференциация в плазматические клетки).

• Пре-В-Клетки-предшественники не синтезируют тяжёлых и лёгких цепей, содержат зародышевые H и L гены, но содержат антигенный маркер, общий с зрелыми пре-В-клетками.
• Ранние пре-В-клетки - D-J перестройки в Н генах.
• Поздние пре-В-клетки - V-DJ перестройки в Н генах.
• Большие пре-В-клетки Н-гены VDJ-перестроены; в цитоплазме имеются тяжёлые цепи класса μ.
• Малые пре-В-клетки - V-J перестройки в L генах; в цитоплазме имеются тяжёлые цепи класса μ.
• Малые незрелые В-клетки - L гены VJ-перестроены; синтезируют Н и L- цепи; на мембране расположены иммуноглобулины.
• Зрелые В-клетки- начало синтеза IgD .

В-клетки клетки поступают из костного мозга во вторичные лимфоидные органы (селезёнку и лимфатические узлы), где происходит их дальнейшее созревание, антиген-презентирование, пролиферация и дифференциация в плазматические клетки и В-клетки памяти.

В-клетки

Экспрессия всеми В-клетками мембранных иммуноглобулинов позволяет осуществляться клональному отбору под действием антигена. При созревании, антиген-стимулировании и пролиферации существенно меняется набор маркеров В-клеток. По мере созревания В-клетки переключаются от синтеза IgM и IgD на синтез IgG, IgA, IgE (при этом у клеток сохраняется способность синтезировать также IgM и IgD- вплоть до трёх классов одновременно). При переключении синтеза изотипов антигенная специфичность антител сохраняется. Различают:

• Собственно В-клетки (ещё называемые «наивными» В-лимфоцитами)- неактивированные В-лимфоциты, не пконтактировавшие с антигеном. Не содержат тельца Голла, в цитоплазме рассеяны монорибосомы. Полиспецифичны и имеют слабое сродство к многим антигенам.
• В-клетки памяти - активированые В-лимфоциты, посредством кооперации с Т-клетками вновь перешедшие в стадию малых лимфоцитов. Являются долгоживущим клоном В-клеток, обеспечивая быстрый иммунный ответ и выработку большого количества иммуноглобулинов при повторном введении того же антигена. Названы клетками памяти, так как позволяют иммунной системе «помнить» антиген на протяжении многих лет после прекращения действия антигена. В-клетки памяти обеспечивают долговременный иммунитет.
• Плазматические клетки- являются последним этапом дифференцировки активированных В-клеток, провзаимодействовавшими с антигеном. В отличие от остальных В-клеток несут мало мембранных антител и способны секретировать растворимые антитела. Являются большими клетками с эксцентрично расположенным ядром и развитым синтетическим аппаратом- шероховатый эндоплазматический ретикулум занимает почти всю цитоплазму, также развит и аппарат Гольджи . Являются короткоживущими клетками (2-3 дня) и быстро элиминируются при отсутствии антигена, вызвавшего иммунный ответ.

Маркеры В-клеток

Характерной особенностью В-клеток является наличие поверхностных мембрано-связанных антител, относящихся к классам IgM и IgD. В комплексе с с другими поверхностными молекулами иммуноглобулины формируют антиген-распознающий рецептивный комплекс, ответственный за узнавание антигена. Также на поверхности В-лимфоцитов расположены антигены МНС класса II, важные в кооперации с Т-клетками, также на некоторых клонах В- лимфоцитов присутствует CD5 маркер, общий с Т-клетками. Рецепторы C3b компонента комплемента(Cr1, CD35) и C3d (Cr2,CD21) имеют определённую роль в активации В-клеток. Следует отметить, что маркеры CD19, CD20 и CD22 используются для идентификации В-лимфоцитов. Также на поверхности В-лимфоцитов обнаружены Fc-рецепторы.

Активация В-клеток

Антиген-презентирующая клетка (макрофаги, клетки Купфера, фолликулярные дендритные клетки, интердигитальные дендритные клетки и т. д.) вскоре после переваривания патогена выносит эпитопы на поверхность клетки при помощи МНС I или II (в зависимости от природы антигена), делая их доступными для Т-клеток. Т-хелпер при помощи Т-клеточного рецептора распознаёт комплекс эпитоп-МНС. Активированный Т-хелпер выделяет цитокины, усиливающие антиген-презентирующую функцию, а также цитокины, активирующих В-лимфоцит - индукторы активации и пролиферации. В-лимфоциты присоединяются при помощи мембрано-связанных антител, выступающих в роли рецепторов, к "своему" антигену и в зависимости от получаемых от Т-хелпера сигналов пролиферируют и дифференцируются в плазматическую клетку, синтезирующую антитела, либо перерождается в В-клетку памяти. При этом от качества и количества антигена будет зависеть исход данной трёхклеточной системы взаимодействия. Данный механизм справедлив для полипептидных антигенов, относительно неустойчивых к фагоцитарному процессингу - т. н. тимус-зависимых антигенов. Для тимус-независимых антигенов (обладающих высокой полимерностью с часто повторяющимися эпитопами, относительно устойчивых к фагоцитарному перевариванию и обладающих свойствами митогена) участия Т-хелпера не требуется - активация В-лимфоцитов происходит по тимус-независимому пути, В-лимфоциты связываются с данными антигенами, а за счёт их собственной митогенной активности будет происходить пролиферация В-лимфоцитов и активация.

Роль В-лимфоцитов в презентации антигена

В-клетки способны поглощать свои мембранные иммуноглобулины вместе со связанным ими антигеном, а затем презентировать фрагменты антигена в комплексе с молекулами МНС класса II. При низкой концентрации антигена и при вторичном иммунном ответе В-клетки могут выполнять роль основных антигенпрезентирующих клеток.

В1- и В2-клетки

Литература

• А. Ройт, Дж. Брюсстофф, Д. Мейл. Иммунология- М.: Мир, 2000 - ISBN 5-03-003362-9
• Иммунология(в 3 т.) / Под. ред. У. Пола.- М.:Мир, 1988
• В-лимфоциты

См. также

Смотреть что такое "В-лимфоциты" в других словарях:

Мононуклеарные клетки крови, лимфатических узлов и тканей, к рые вместе с макрофагами обусловливают иммунный ответ (см.) животного организма, включая человека. Это сферические клетки диаметром 8 15 мкм. Имеют круглое, неразделенное на сегменты,… … Словарь микробиологии

- (от лимфа и...цит) одна из форм незернистых лейкоцитов. Выделяют 2 основных. класса лимфоцитов. В лимфоциты происходят из фабрициевой сумки (у птиц) или костного мозга; из них формируются плазматические клетки, вырабатывающие антитела. Т… … Большой Энциклопедический словарь

Особый тип белых кровяных клеток, участвующий в работе иммунной системы. Различают три вида лимфоцитов: В лимфоциты, которые вырабатывают антитела, помогающие бороться с такими инфекционными агентами, как бактерии, вирусы и грибы; Т лимфоциты,… … Медицинские термины

- (от лимфа и...цит), одна из форм незернистых лейкоцитов (агранулоцитов) у позвоночных. Шарообразные клетки с овальным ядром, окружённым богатой рибосомами цитоплазмой. У человека Л. составляют 19 37% всех лейкоцитов в периферии, крови. Различают … Биологический энциклопедический словарь

Лимфоциты - * лімфацыты * lymphocytes агранулярные сферические клетки диаметром ок. 10 мкм, образующиеся в лимфатических узлах, селезенке, тимусе, костном мозге и в крови позвоночных, цитоплазма которых богата рибосомами. Выполняют в организме 2 основные… … Генетика. Энциклопедический словарь

лимфоциты - ов, мн. lymphocite Lymphozyt <лат. lympha влага + kytos клетка. физиол. Одна из форм агранулоцитов (незернистых лейкоцитов). Лимфоцитный ая, ое. Крысин 1998 … Исторический словарь галлицизмов русского языка

ЛИМФОЦИТЫ - ЛИМФОЦИТЫ, лимфатические тельца(лим фоидная клетка, лимфоидный элемент), один из видов белых киовяных телец или лейкоцитов, относящийся к разряду незернистых (см. Агранулоцит) и встречающийся в большом количестве в лимфе. Лимфоцит представляет… … Большая медицинская энциклопедия

лимфоциты - Неоднородная популяция клеток крови, играющих основную роль в иммунной системе, обладают специфичными рецепторами для определенных антигенных детерминант и различающихся по своим функциям в процессе иммунного ответа. [Англо русский глоссарий… … Справочник технического переводчика

ЛИМФОЦИТЫ - Основная категория иммунокомпетентных клеток. Клетки округлой формы с ободком протоплазмы и большим, интенсивно окрашиваемым ядром. В зависимости от величины клеток лимфоциты бывают большие, средние и малые. С иммунологических позиций наибольший… … Термины и определения, используемые в селекции, генетике и воспроизводстве сельскохозяйственных животных

Важную роль в реализации иммунных механизмов в жидкостной среде организма играют В-лимфоциты: их действие на гуморальную защиту и свойства, особенности первичного и вторичного ответа.

Студентам, изучающим основы иммунологии, или людям, интересующимся вопросами здоровья, знаком тип клеток под названием «B-лимфоциты», обеспечивающий защиту от внедрения чужеродных микроорганизмов во внутреннюю среду человека.

Этот тип лимфоцитов формируется на стадии эмбрионального развития у человека и остальных млекопитающих в печени и ткани костного мозга из стволовых клеток. У взрослых людей В-лимфоциты продуцируются исключительно в важнейшем органе кроветворной системы – костном мозге - губчатом содержимом крупных костей и поверхностной коре головного мозга.

Свойства б-лимфоцитов и их первичный ответ

Лимфоциты и плазматические клетки, циркулирующие в крови, известны науке давно, но факт, что B-лимфоциты (занимающие 15-30 процентов всей популяции белых кровяных телец) дифференцируют плазмоциты. Следующим этапом развития (или пролиферации) б-лимфоцитов является продуцирование антител, распознающих любой чужеродный микроорганизм (вирусы, бактерии, химические вещества). Этот процесс становится возможным за счет выработки В-лимфоцитами не одной тысячи молекул иммуноглобулинов различных типов.

Иммунный ответ происходит за счет синтеза антител, реагирующих на появление в организме любого белкового соединения – антигена.

Диагностирование «чужих» компонентов происходит независимо от того, насколько вредны они или безвредны для человека, с помощью распознающих иммуноген рецепторов (иммуноглобулинов), которыми оснащены В-лимфоциты. Синтезируемые костным мозгом B-лимфоциты направляются в лимфоидные ткани организма и оседают в них, активируясь при первом же контакте с белком-антигеном, являясь защитниками человека от любых патологий.

Существуют три вида зрелых б-лимфоцитов:

1. «Наивных», или неактивированных б-клеток, которые не вступали в контакт с антигеном. Как правило, слабо реагируют на появление любого раздражителя. При этом молодые б-клетки аккумулируются в селезенке, а более зрелые – в лимфоузлах.
2. b лимфоциты памяти – самые долгоживущие и работоспособные иммунозащитники, обеспечивающие наиболее скорый иммунный ответ, так как являются потомками клеток, уже сталкивающимися с определенным белком-антигеном. Вырабатывают «мегаколичество» иммуноглобулинов при узнаваемом типе антигена (повторном его появлении).
3. Плазмоциты. Являются завершающим этапом процесса развития б-лимфоцитов и активными участниками гуморального иммунного ответа. В этих клетках находится немного мембранных антител, но они способны вырабатывать мегаколичество различных растворимых аналогов. Плазмоциты в крови живут недолго: не более двух-четырех дней, а при отсутствии антигенов элиминируют, в то время как плазматические клетки, локализующиеся в костном мозге, могут существовать несколько десятков лет.

Таким образом, происходит определение не только возбудителей инфекционных заболеваний, но также мутантных белковых молекул, имеющих изменения в хромосомной ДНК.

Вторичный ответ

После очищения организма от инородных частиц многие b лимфоциты возвращаются в лимфоидные ткани в виде неактивированных клеток. В отличие от недолго живущих б-лимфоцитов, расположенных в периферической кровяной системе, они могут долго ожидать определенного иммуногена (вируса, бактерии или токсичного компонента), являясь потомками клеток, активированных данным типом антигена прежде.

Такой вид лимфоцитов способен пролиферировать, поддерживая или умножая свою популяцию. Поэтому при повторном попадании иммуногена в организм эти б-клетки мгновенно и интенсивно реагируют, вырабатывая несколько тысяч соответствующих рецепторов, роль которых играют иммуноглобулины.

Такую реакцию называют вторичным гуморальным ответом. В отличие от первого, он начинается гораздо быстрее и протекает интенсивнее, так как иммуноген уже известен, и организм вырабатывает для реагирования на него гораздо больший объем B-лимфоцитов.

Существуют две подгруппы таких клеток: B1 и B2. Разница между ними состоит в том, что они продуцируют разные виды антител:

1. К первой подгруппе относятся антитела, предназначенные для борьбы со «свежим», только что проникшим в организм иммуногеном. Такие иммуноглобулины маркируются буквой M. Локализуются в приграничных полостях, чтобы устранить микробы, преодолевшие защитные барьеры.
2. К другой подгруппе причисляют антитела, активность которых направлена на обосновавшиеся внутри организма инфекции. Их можно узнать по маркировке буквой G.

Наиболее многочисленным отрядом B-лимфоцитов является первая подгруппа, отвечающая за иммунную реакцию на внешние раздражители.

Особенности B-лимфоцитов

Естественные антитела, производимые B-лимфоцитами, способны осуществлять важнейшие для полноценного здоровья человека функции:

• «начального оборонительного кордона», защищающего от болезнетворных микроорганизмов;
• вывод продуктов катаболизма и отмерших клеточек;
• предъявление вида и характера иммуногенов Т-лимфоцитам;
• сохранение динамического постоянства аутоиммунных процессов;
• противовоспалительный эффект;
• противодействие патологическим процессам при нарушении целостности тканей.

Все функции B-лимфоцитов тесно связаны со свойствами вырабатываемых ими иммуноглобулинов. Сегодня науке известно пять видов таких рецепторов: M, G, A, E и D.

Иммуноглобулины G обладают следующими качествами:

1. Являются лидерами в борьбе гуморального иммунитета с инфекциями.
2. Способностью проникать сквозь плаценту и формировать собственную защиту от инфекций у плода.
3. Возможностью нейтрализации бактериальных экзотоксинов, связывания белковых соединений и осаждения антигенов в виде помутнений (преципитации).

Иммуноглобулины с маркировкой M:

• Развиваются у самого плода, не проникая сквозь плацентарный барьер, активно борются с инфекциями.

• Формируются на начальной стадии внедрения инородных объектов, обладают высокой активностью в отношении грамотрицательных бактерий.
• Стимулируют агглютинацию (выпадение осадка) из бактерий и других инородных клеток, участвуют в активации комплемента (целом каскаде реакций биохимической природы) и нейтрализации вирусов.
• Выполняют важнейшую работу по элиминации (определению и уничтожению) возбудителя в кровеносном русле, стимулируют процессы фагоцитоза (переваривания) антигена.

Иммуноглобулины A:

1. Проявляют активность в локальном (местном) иммунитете.
2. Предупреждают поражение слизистой бактериями, препятствуя их прикреплению к ней.
3. Участвуют в процессах активации комплемента и фагоцитоза, нейтрализуют энтеротоксины.

Иммуноглобулины D секретируются плазмоцитами, локализующимися в аденоидах и миндалинах. Специализируется данный вид как мембранные рецепторы для иммуногенов.

Их функциями являются:

1. Развитие локальной иммунной защиты.
2. Противовирусная активность.
3. Участие в активации комплемента (но изредка), а также в аутоиммунных реакциях.
4. Способствуют дифференцировке В-лимфоцитов и продвижению антиидиотипического ответа.

Внедрение любого инородного антигена провоцирует организм человека на выработку иммуноглобулинов всех видов. В дальнейшем, когда структура «чужака» будет выявлена, начинают действовать регулирующие системы, которые заставят В-лимфоциты вырабатывать приоритетный тип иммуноглобулинов.

Плазмоциты, полученные из В-клеток, тормозят работу следующих родительских лимфоцитов, пока в активных лимфоузлах не начнется начальное отмирание клеточек, вырабатывающих антитела.

Таким образом контролируется достаточное количество иммуноглобулинов определенного вида для полного уничтожения инородных микроорганизмов.

Каждый В-лимфоцит, сформированный в костном мозге человека, образует антитела исключительно одного вида. Многообразие таких молекул обусловлено программированием организма на эффективную иммунную защиту и созданием многих миллионов, клонируемых В-клеток.

Кроме того, поверхность каждого из таких лимфоцитов покрывается 100-150 тысячами иммуноглобулинов, направленных на распознавание антигенов одного вида. Так проявляется способность клеток, защищающих организм, самим определять «врага» с высокой точностью.

Вступив в контакт с возбудителем болезни один раз, B-лимфоциты запоминают его и приспосабливаются к выработке антител, которые могут устранить проблему. Благодаря такому качеству незаменимых клеток, организм получает иммунитет к перенесенной болезни в течение всей их жизни. На данном принципе основана польза от вакцинации.

Введение

Клетки иммунной системы, на которые возложены ключевые функции по осуществлению приобретённого иммунитета, относятся к лимфоцитам, которые являются подтипом лейкоцитов.

Лимфоциты -- это единственные клетки организма, способные специфически распознавать собственные и чужеродные антигены и отвечать активацией на контакт с конкретным антигеном. При весьма сходной морфологии малые лимфоциты делятся на две популяции, имеющие различные функции и продуцирующие разные белки.

Одна из популяций получила название В-лимфоциты, от названия органа «бурса Фабрициуса», где было впервые обнаружено созревание этих клеток у птиц. У человека В-лимфоциты созревают в красном костном мозге.

В-лимфоциты распознают антигены специфическими рецепторами иммуноглобулиновой природы, которые по мере созревания В-лимфоцитов появляются на их мембранах. Взаимодействие антигена с такими рецепторами является сигналом активации В-лимфоцитов и их дифференцировки в плазматические клетки, продуцирующие и секретирующие специфические для данного антигена антитела -- иммуноглобулины.

Главной функцией В-лимфоцитов также является специфическое распознавание антигена, которое ведет к их активации, пролиферации и дифференцировке в плазматические клетки -- продуценты специфических антител -- иммуноглобулинов, т. е. к гуморальному иммунному ответу. Чаще всего В-лимфоциты для развития гуморального иммунного ответа нуждаются в помощи Т-лимфоцитов в виде продукции активирующих цитокинов.

Общая характеристика B-лимфоцитов

Специфическое иммунологическое распознавание патогенных организмов - это всецело функция лимфоцитов, поэтому именно они инициируют реакции приобретенного иммунитета. Все лимфоциты происходят из стволовых клеток костного мозга, но Т-лимфоциты затем развиваются в тимусе, тогда как В-лимфоциты продолжают свое развитие в красном костном мозге (у взрослых особей млекопитающих). Термин B-лимфоциты образован по первой букве английского названия органов, в которых эти клетки формируются: bursa of Fabricius (фабрициева сумка у птиц) и bone marrow (костный мозг у млекопитающих).

Сумка Фабрициуса - один из центральных органов иммуногенеза птиц, располагающийся в области клоаки и контролирующий гуморальный иммунный ответ. Удаление этого органа приводит к отмене синтеза антител. Аналогом фабрициевой сумки у млекопитающих является красный костный мозг.

Главная функция B-лимфоцитов (а вернее плазматических клеток, в которые они дифференцируются) -- это выработка антител . Воздействие антигена стимулирует образование клона B-лимфоцитов, специфического к данному антигену. Затем происходит дифференцировка новообразованных B-лимфоцитов в плазматические клетки, вырабатывающие антитела. Эти процессы проходят в лимфоидных органах, регионарных к месту попадания в организм чужеродного антигена.

B-лимфоциты составляют около 15-18% всех лимфоцитов, находящихся в периферической крови. После распознавания специфического антигена эти клетки размножаются и дифференцируются, трансформируясь в плазматические клетки. Плазматические клетки вырабатывают большое количество антител (иммуноглобулины Ig), которые являются собственными рецепторами B-лимфоцитов в растворенном виде.

B-лимфоциты продуцируют и секретируют в кровоток молекулы антител, являющиеся измененными формами антигенраспознающих рецепторов этих лимфоцитов. Возникновение антител в крови после появления любого чужеродного белка - антигена - независимо от того, вреден он или безвреден для организма, и представляет собой иммунный ответ. Появление антител не просто защитная реакция организма против инфекционных заболеваний, но явление, имеющее широкое биологическое значение: это общий механизм распознавания "чужого". Например, иммунная реакция распознает как чужой и постарается удалить из организма любой аномальный и, следовательно, потенциально опасный вариант клетки, в которой в результате мутации в хромосомной ДНК образуется мутантная белковая молекула.

B-лимфоциты (B-клетки) млекопитающих дифференцируются сначала в печени плода, а после рождения - красном костном мозге. В цитоплазме покоящихся B-клеток отсутствуют гранулы, но имеются расеянные рибосомы и канальцы шероховатого эндоплазматического ретикулума. Каждая B-клетка генетически запрограммирована на синтез молекул иммуноглобулина, встроенных в цитоплазматическую мембрану. Иммуноглобулины функционируют как антигенраспознающие рецепторы, специфичные к определенному антигену. На поверхности каждого лимфоцита экспрессируется около ста тысяч молекул рецепторов. Встретив и распознав антиген, соответствующий структуре антигенраспознающего рецептора B-клетки размножаются и дифференцируются в плазматические клетки, которые образуют и выделяют в растворимой форме большие количества таких рецепторных молекул - антител. Антитела представляют собой крупные гликопротеины и содержатся в крови и тканевой жидкости. Благодаря своей идентичности исходным рецепторным молекулам они взаимодействуют с тем антигеном, который первоначально активировал B-клетки, проявляя таким образом строгую специфичность.

После связывания антигена с рецепторами B-клетки клетка активируется. Активация B-клеток состоит из двух фаз: пролиферации и дифференцировки; все процессы индуцируются контактом с антигеном и T- хелперами. В результате пролиферации увеличивается число клеток, способных реагировать с введенным в организм антигеном. Значение пролиферации велико, поскольку в неиммунизированном организме очень мало B-клеток, специфичных для определенных антигенов. Часть клеток, пролиферирующих под действием антигена, созревает и дифференцируется последовательно в антителообразующие клетки нескольких морфологических типов, в том числе и плазматические клетки. Промежуточные стадии дифференцировки B-клеток отмечены меняющейся экспрессией разнообразных белков клеточной поверхности, необходимых для взаимодействия B-клеток с другими клетками.

Каждый лимфоцит, относящийся к B-лимфоцитам и дифференцирующийся в костном мозге, запрограммирован на образование антител только одной специфичности.

Молекулы антител не синтезируются никакими другими клетками организма, и все их многообразие обусловлено образованием нескольких миллионов клонов B-клеток. Они (молекулы антител) экспрессируются на поверхностной мембране лимфоцита и функционируют как рецепторы. При этом на поверхности каждого лимфоцита экспрессируется около ста тысяч молекул антител. Кроме того, B-лимфоциты секретируют в кровоток продуцированные ими молекулы антител, являющиеся измененными формами поверхностных рецепторов этих лимфоцитов.

Антитела формируются до появления антигена, и антиген сам отбирает для себя антитела. Как только антиген проникает в организм человека, он встречается буквально с войском лимфоцитов, несущих различные антитела, причем у каждого есть свой индивидуальный распознающий участок. Антиген соединяется только с теми рецепторами, которые в точности ему соответствуют. Лимфоциты, связавшие антиген, получают пусковой сигнал и дифференцируются в плазматические клетки, продуцирующие антитела. Поскольку лимфоцит запрограммирован на синтез антител только одной специфичности, антитела, секретируемые плазматической клеткой, будут идентичны своему оригиналу, т.е. поверхностному рецептору лимфоцита и, следовательно, будут хорошо связываться с антигеном. Так антиген сам отбирает антитела, распознающие его с высокой эффективностью.

Весь путь развития В-лимфоцитов от стволовой кроветворной клетки до плазмоцита включает несколько этапов, каждый из которых характеризуется своим клеточным типом.

Всего выделено 7 таких типов:

1) стволовая кроветворная (гемопоэтическая) клетка - общий предшественник для всех ростков дифференцировки лимфомиелопоэза;

2) общий лимфоидный предшественник B-клеток и T-клеток для B- и T-клеточного пути развития - наиболее ранняя лимфоидная клетка, для которой еще не определилось одно из двух направлений развития;

3А) ранняя про-В-клетка - ближайший потомок предыдущего клеточного типа и предшественник последующих, продвинутых в дифференцировке клеточных типов (приставка "про" от англ. progenitor);

3Б) поздняя про-В-клетка;

4) пре-В-клетка - клеточный тип, окончательно вышедший на В-клеточный путь развития (приставка "пре" от англ. precursor);

5) незрелая В-клетка - завершающая костномозговое развитие клеточная форма, которая активно экспрессирует поверхностный иммуноглобулин и находится в стадии отбора на способность взаимодействовать с собственными антигенами;

6) зрелая В-клетка - клеточный тип периферии, способный взаимодействовать только с чужеродными антигенами;

7) плазматическая клетка (плазмоцит) - эффекторная, антителопродуцирующая клеточная форма, которая образуется из зрелой В-клетки после ее контакта с антигеном.