Т-лимфоцити, или Т клетки(от лат. т hymus "тимус") - лимфоцити, които се развиват при бозайници в тимуса от предшествениците - претимоцити, влизащи в него от червения костен мозък. В тимуса Т-лимфоцитите се диференцират чрез придобиване на Т-клетъчни рецептори (TCR) и различни корецептори (повърхностни маркери). Играе важна роля в придобития имунен отговор. Те осигуряват разпознаването и унищожаването на клетки, носещи чужди антигени, засилват действието на моноцитите, NK клетките, а също така участват в превключването на имуноглобулиновите изотипове (в началото на имунния отговор В клетките синтезират IgM, по-късно преминават към производство на IgG, IgE, IgA).
Видове Т-лимфоцити
Т-клетъчните рецептори са основните повърхностни протеинови комплекси на Т-лимфоцитите, отговорни за разпознаването на обработени антигени, свързани с молекули на главния комплекс за хистосъвместимост (MHC). Основен комплекс за хистосъвместимост (MHC)) на повърхността на антиген-представящи клетки. Т-клетъчният рецептор е свързан с друг полипептиден мембранен комплекс, CD3. Функциите на CD3 комплекса включват предаване на сигнали в клетката, както и стабилизиране на Т-клетъчния рецептор на повърхността на мембраната. Т-клетъчният рецептор може да се свърже с други повърхностни протеини, неговите корецептори. В зависимост от корецептора и изпълняваните функции има два основни типа Т клетки.
Т-помощници
Т-хелпери (от английски helper - помощник) - Т-лимфоцити, чиято основна функция е да засилят адаптивния имунен отговор. Активирайте Т-килъри, В-лимфоцити, моноцити, NK-клетки чрез директен контакт, както и хуморално, освобождаващи цитокини. Основната характеристика на Т-хелперите е наличието на CD4 корецепторна молекула върху клетъчната повърхност. Т-хелперите разпознават антигени, когато техният Т-клетъчен рецептор взаимодейства с антигена, свързан с молекулите на главния комплекс за хистосъвместимост клас II (англ. Основен комплекс за хистосъвместимост II (MHC-II)).
Т убийци
Т-хелперите и Т-убийците образуват група ефекторни Т-лимфоцитипряко отговорни за имунния отговор. В същото време има друга група клетки, регулаторни Т-лимфоцити, чиято функция е да регулира активността на ефекторните Т-лимфоцити. Чрез модулиране на силата и продължителността на имунния отговор чрез регулиране на активността на Т-ефекторните клетки, регулаторните Т-клетки поддържат толерантност към собствените антигени на организма и предотвратяват развитието на автоимунни заболявания. Има няколко механизма на потискане: директен, с директен контакт между клетките, и дистанционен, осъществяван от разстояние, например чрез разтворими цитокини.
γδ Т-лимфоцити
Т-лимфоцитите са малка популация от клетки с модифициран Т-клетъчен рецептор. За разлика от повечето други Т-клетки, рецепторът за които се образува α (\ displaystyle \ alpha)и β (\ displaystyle \ beta)субединици, Т-клетъчен рецептор γ δ (\ displaystyle \ гама \ делта)- образувани лимфоцити γ (\ displaystyle \ гама)и δ (\ displaystyle \ delta)субединици. Тези субединици не взаимодействат с пептидни антигени, представени от MHC протеини. Предполага се, че γ δ (\ displaystyle \ гама \ делта)Т-лимфоцитите участват в разпознаването на липидните антигени.
Т-супресори
Т-лимфоцити, които осигуряват централна регулация на имунния отговор.
Диференциация в тимуса
Етапи на диференциация на Т-лимфоцитите
Всички Т-клетки произхождат от хематопоетични стволови клетки на червения костен мозък, които мигрират към тимуса и се диференцират в незрели тимоцити... Тимусът създава микросредата, необходима за развитието на напълно функционален Т-клетъчен репертоар, който е ограничен от МНС и е самотолерантен.
Диференцирането на тимоцитите се разделя на различни етапи в зависимост от експресията на различни повърхностни маркери (антигени). В най-ранния етап тимоцитите не експресират CD4 и CD8 корецепторите и следователно са класифицирани като двойно отрицателни (DN) (CD4-CD8-). На следващия етап тимоцитите експресират и двата корецептора и се наричат двойно положителни (DP) (CD4 + CD8 +). И накрая, на последния етап има селекция от клетки, които експресират само един от корецепторите (английски Single Positive (SP)): или (CD4 +) или (CD8 +).
Ранният етап може да бъде разделен на няколко подетапи. И така, на подетап DN1 (английски Double Negative 1) тимоцитите имат следната комбинация от маркери: CD44 + CD25 -CD117 +. Клетките с тази комбинация от маркери се наричат още ранни лимфоидни прогенитори (англ. Ранни лимфоидни прогенитори (ELP)). Докато напредват в диференциацията си, ELPs се делят активно и накрая губят способността да се трансформират в други видове клетки (например В-лимфоцити или миелоидни клетки). Преминавайки към подстадия DN2 (Double Negative 2), тимоцитите експресират CD44 + CD25 + CD117 + и стават ранни Т-клетъчни прогенитори (инж. Ранни Т-клетъчни прогенитори (ETP)). По време на подетап DN3 (английски Double Negative 3), ETP клетките имат комбинация от CD44-CD25 + и влизат в процеса β-селекция.
β-селекция
Т-клетъчните рецепторни гени се състоят от повтарящи се сегменти, принадлежащи към три класа: V (променлива), D (разнообразие) и J (съединяване). В процеса на соматична рекомбинация, генни сегменти, по един от всеки клас, се съединяват заедно (V (D) J-рекомбинация). Случайната комбинация от V (D) J сегментни последователности води до уникални последователности на променлив домейн за всяка от рецепторните вериги. Случайният характер на образуването на последователности от променливи домени позволява генерирането на Т клетки, способни да разпознават голям брой различни антигени и като следствие да осигурят по-ефективна защита срещу бързо развиващи се патогени. Въпреки това, същият механизъм често води до образуването на нефункционални Т-клетъчни рецепторни субединици. Гените, кодиращи β-субединицата на рецептора, са първите, които претърпяват рекомбинация в DN3 клетки. За да се изключи възможността за образуване на нефункционален пептид, β-субединицата образува комплекс с инвариантната α-субединицата на пре-Т клетъчния рецептор, образувайки т.нар. пре-Т-клетъчен рецептор (pre-TCR). Клетките, неспособни да образуват функционален пре-TCR, умират в резултат на апоптоза. Тимоцитите, които са преминали успешно β-селекция, отиват в подстадия DN4 (CD44 -CD25 -) и преминават през процеса положителна селекция.
Положителна селекция
Клетките, експресиращи пре-TCR на повърхността си, все още не са имунокомпетентни, тъй като не са в състояние да се свържат с молекулите на главния комплекс за хистосъвместимост. Разпознаването на МНС молекули от Т-клетъчния рецептор изисква наличието на CD4 и CD8 корецептори на повърхността на тимоцитите. Образуването на комплекс между pre-TCR и CD3 корецептора води до инхибиране на пренарежданията на гените на β-субединицата и в същото време активира експресията на CD4 и CD8 гените. Така тимоцитите стават двойно положителни (DP) (CD4 + CD8 +). DP тимоцитите активно мигрират в кората на тимуса, където взаимодействат с кортикални епителни клетки, експресиращи протеини от двата класа MHC (MHC-I и MHC-II). Клетките, които не са в състояние да взаимодействат с МНС протеините на кортикалния епител, се подлагат на апоптоза, докато клетките, които успешно осъществяват такова взаимодействие, започват активно да се делят.
Отрицателна селекция
Тимоцитите, които са претърпели положителна селекция, започват да мигрират към кортико-медуларната граница на тимуса. Веднъж попаднали в медулата, тимоцитите взаимодействат със собствените антигени на тялото, представени в комбинация с MHC протеини върху медуларните тимусни епителни клетки (mTEK). Тимоцитите, активно взаимодействащи със собствените си антигени, се подлагат на апоптоза. Отрицателната селекция предотвратява появата на самоактивиращи се Т-клетки, които могат да причинят автоимунни заболявания, като важен елемент от имунологичната толерантност на организма.
Съдържание на тема "CD8 лимфоцити. Антиген (Ag), представляващ клетки. Класификация на антигените (Ag)":Т клетъчен рецептор... Т-клетките разпознават Ag посредством два вида мембранни гликопротеини - Т-клетъчни рецептори и CD3. Т-клетъчният рецептор е хетеродимер, съдържащ а- и р-вериги (около 98% от всички Т-клетки) или 5-вериги (около 1,5-2% от клетките) с молекулно тегло 40-50 kDa. Т-клетъчният рецептор е член на суперсемейството на Ig-подобни клетъчни повърхностни молекули, участващи в реакциите на разпознаване. Механизмите на трансмембранно предаване от Т-клетъчния рецептор остават неизвестни; вероятно се дължат на CD3, нековалентно свързан с рецепторите на Т-лимфоцитите.
Активиране на Т клетки
За активиране на Т клеткиса необходими два сигнала от макрофагите. Първият сигнал е представянето на Ag, вторият е секрецията на активиращ фактор (IL-1). Последният стимулира синтеза на IL-2 от Т-лимфоцитите, което активира тези клетки (автокринна регулация). В същото време експресията на рецепторите за IL-2 (CD25) се увеличава върху Т-клетъчните мембрани.
Субпопулации от Т-лимфоцити
Въз основа на повърхностни маркери, няколко субпопулации от Т-лимфоцитиизпълняващи различни функции. За диференциация на Т клеткиизползвайте набор от моноклонални AT, разкриващи повърхностен маркер CD-Ag [от англ. клъстер от диференциация]. Всички зрели Т клеткиекспресна повърхност CD3-Ag; в допълнение към него, субпопулации от Т-лимфоцити също експресират други CD-Ags.
CD4 + лимфоцити
CD4 мембранни молекулиносят различни популации от клетки, условно разделени на регулаторни (помощници) и ефекторни (T rzm).
Т-помощници[от английски. за да помогне] специфично разпознава Ag и взаимодейства с макрофагите и В клетките по време на индуцирането на хуморален имунен отговор. Съотношението на CD4 + / CD8 + клетки е важен параметър за оценка на имунния статус; при нормални условия съотношението CD4 + / CD8 + е приблизително равно на две и отразява доминиращото влияние на стимулиращите фактори върху имунния отговор. При някои имунодефицитни състояния съотношението е обратно (по-малко от I, тоест CD8 + клетките доминират), което показва преобладаващото влияние на имуносупресивните ефекти; лежи в основата на патогенезата на много имунодефицити (например СПИН).
Т-лимфоцити за разпознаване на Ag„Разпознаване“ на чужд епитоп на вирусен или туморен Ar в комплекс с MHC молекула върху плазмената мембрана на целевата клетка. T hzt [Т-ефектори на реакции на свръхчувствителност от забавен тип (ХЗТ)] медиират реакциите на ХЗТ.
Първото изследване винаги е изчисляването на левкоцитната формула (вижте глава "Хематологични изследвания"). Оценяват се както относителните, така и абсолютните стойности на броя на периферните кръвни клетки.
Определяне на основните популации (Т-клетки, В-клетки, естествени клетки убийци) и субпопулации от Т-лимфоцити (Т-хелпери, T-CTL). За първично изследване на имунния статус и откриване на тежки нарушения на имунната системаСЗО препоръча определяне на CD3, CD4, CD8, CD19, CD16 + 56, CD4 / CD8 съотношение. Изследването позволява да се определи относителния и абсолютния брой на основните популации на лимфоцити: Т клетки - CD3, В клетки - CD19, естествени клетки убийци (NK) - CD3- CD16 ++ 56 +, субпопулации от Т лимфоцити (Т-хелпери CD3 + CD4 +, Т-цитотоксични CD3 + CD8 + и тяхното съотношение).
Изследователски метод
Имунофенотипирането на лимфоцитите се извършва с помощта на моноклонални антитела срещу повърхностно диференциращ тонзилит върху клетките на имунната система, чрез метода на поточна лазерна цитофлуорометрия върху проточни цитометри.
Изборът на зоната за анализ на лимфоцити се извършва според допълнителния маркер CD45, който е представен на повърхността на всички левкоцити.
Условия за вземане и съхранение на проби
Венозна кръв, взета от кубиталната вена сутрин, строго на празен стомах, във вакуумната система до маркировката, посочена на епруветката. K2EDTA се използва като антикоагулант. След вземане, епруветката за проба бавно се обръща 8-10 пъти, за да се смеси кръвта с антикоагуланта. Съхранение и транспортиране стриктно при 18-23°C в изправено положение не повече от 24 часа.
Неспазването на тези условия ще доведе до неправилни резултати.
Интерпретация на резултатите
Т-лимфоцити (CD3 + клетки).Повишеното количество показва хиперактивност на имунната система, наблюдава се при остра и хронична лимфоцитна левкемия. Повишаване на относителния показател се установява при някои странични и бактериални инфекции в началото на заболяването, екзацербации на хронични заболявания.
Намаляването на абсолютния брой на Т-лимфоцитите показва липса на клетъчен имунитет, а именно липса на клетъчна ефекторна връзка на имунитета. Открива се при възпаления с различна етиология, злокачествени новообразувания, след травми, операции, инфаркт, при пушене, прием на цитостатици. Увеличаването на техния брой в динамиката на заболяването е клинично благоприятен признак.
В-лимфоцити (CD19 + клетки)Намаление се наблюдава при физиологична и вродена хипогамаглобулинемия и агамаглобулинемия, при неоплазми на имунната система, лечение с имуносупресори, остри вирусни и хронични бактериални инфекции, състояние след отстраняване на далака.
NK лимфоцити с фенотип CD3-CD16 ++ 56 +Естествените клетки убийци (NK клетки) са популация от големи гранулирани лимфоцити. Те са в състояние да лизират клетки-мишени, заразени с вируси и други вътреклетъчни антигени, туморни клетки, както и други клетки с алогенен и ксеногенен произход.
Увеличаването на броя на NK клетките е свързано с активирането на антитрансплантния имунитет, в някои случаи се наблюдава при бронхиална астма, среща се при вирусни заболявания, увеличава се при злокачествени новообразувания и левкемии, в периода на реконвалесценция.
Т-хелперни лимфоцити с CD3 + CD4 + фенотипУвеличение на абсолютното и относителното количество се наблюдава при автоимунни заболявания, може да е при алергични реакции, някои инфекциозни заболявания. Това увеличение е показателно за стимулиране на имунната система към антигена и потвърждава хиперреактивните синдроми.
Намаляването на абсолютния и относителния брой на Т-клетките показва хипореактивен синдром с нарушение на регулаторната връзка на имунитета, е патогномичен признак за HIV инфекция; се среща при хронични заболявания (бронхит, пневмония и др.), солидни тумори.
Т-цитотоксични лимфоцити с CD3 + CD8 + фенотипУвеличение се открива при почти всички хронични инфекции, вирусни, бактериални, протозойни инфекции. Характерно за ХИВ инфекцията. Намаление се наблюдава при вирусен хепатит, херпес, автоимунни заболявания.
CD4 + / CD8 + съотношениеИзследването на съотношението CD4 + / CD8 + (CD3, CD4, CD8, CD4 / CD8) се препоръчва само за наблюдение на HIV инфекцията и проследяване на ефективността на ARV терапията. Позволява ви да определите абсолютния и относителния брой на Т-лимфоцитите, субпопулациите на Т-хелперите, CTL и тяхното съотношение.
Диапазонът на стойностите е 1,2-2,6. Наблюдава се намаление при вродени имунодефицити (синдром на Di-Georgy, Neelof, Wiskott-Aldrich), с вирусни и бактериални инфекции, хронични процеси, излагане на радиация и токсични химикали, мултиплен миелом, стрес, намалява с възрастта, с ендокринни заболявания, солидни тумори. Това е патогномичен признак за HIV инфекция (по-малко от 0,7).
Увеличение на стойността над 3 - с автоимунни заболявания, остра Т-лимфобластна левкемия, тимом, хронична Т-левкемия.
Промяната в съотношението може да бъде свързана с броя на помощниците и CTL при даден пациент. Например, намаляването на броя на CD4 + Т клетките при остра пневмония в началото на заболяването води до намаляване на индекса, докато CTL може да не се промени.
За допълнителни изследвания и идентифициране на промени в имунната система при патологииизисквайки оценка на наличието на остър или хроничен възпалителен процес и степента на неговата активност, се препоръчва да се включи преброяване на броя на активираните Т-лимфоцити с CD3 + HLA-DR + фенотип и TNK-клетки с CD3 + CD16 ++ 56 + фенотип.
Т-активирани лимфоцити с фенотип CD3 + HLA-DR +Маркер за късно активиране, индикатор за хиперреактивност на имунитета. По израза на този маркер може да се прецени тежестта и силата на имунния отговор. Появява се върху Т-лимфоцитите след 3-ия ден от острото заболяване. При благоприятен ход на заболяването той намалява до нормалното. Повишаване на експресията върху Т-лимфоцитите може да се наблюдава при много заболявания, свързани с хронично възпаление. Неговото увеличение е отбелязано при пациенти с хепатит С, пневмония, HIV инфекция, солидни тумори и автоимунни заболявания.
TNK лимфоцити с фенотип CD3 + CD16 ++ CD56 +Т-лимфоцити, носещи маркери CD16 ++ CD 56+ на повърхността си. Тези клетки имат свойствата както на Т, така и на NK клетки. Изследването се препоръчва като допълнителен маркер при остри и хронични заболявания.
Намаляването им в периферната кръв може да се наблюдава при различни органоспецифични заболявания и системни автоимунни процеси. Отбелязано е увеличение при възпалителни заболявания с различна етиология, туморни процеси.
Изследване на ранни и късни маркери за активиране на Т-лимфоцитите (CD3 + CD25 +, CD3-CD56 +, CD95, CD8 + CD38 +)допълнително се предписва за оценка на промените в ИС при остри и хронични заболявания, за диагностика, прогноза, наблюдение на хода на заболяването и терапия.
Т-активирани лимфоцити с фенотип CD3 + CD25 +, рецептор към IL2 CD25 + е маркер за ранно активиране. Функционалното състояние на Т-лимфоцитите (CD3 +) се доказва от броя на експресиращите рецептори за IL2 (CD25 +). При хиперактивни синдроми броят на тези клетки се увеличава (остра и хронична лимфоцитна левкемия, тимом, отхвърляне на трансплантат), в допълнение, увеличаването им може да показва ранен стадий на възпалителния процес. В периферната кръв те могат да бъдат открити през първите три дни от заболяването. Намаляване на броя на тези клетки може да се наблюдава при вродени имунодефицити, автоимунни процеси, HIV инфекция, гъбични и бактериални инфекции, йонизиращо лъчение, стареене и отравяне с тежки метали.
Т-цитотоксични лимфоцити с фенотип CD8 + CD38 +Наличието на CD38 + върху CTL лимфоцитите се наблюдава при пациенти с различни заболявания. Информативен индикатор за HIV инфекция, изгаряне. Увеличение на броя на CTL с фенотип CD8 + CD38 + се наблюдава при хронични възпалителни процеси, онкологични и някои ендокринни заболявания. По време на терапията индикаторът намалява.
Субпопулация от естествени клетки убийци с фенотип CD3-CD56 +Молекулата CD56 е адхезивна молекула, която се среща широко в нервната тъкан. В допълнение към естествените клетки убийци, той се експресира върху много видове клетки, включително Т-лимфоцити.
Увеличаването на този индикатор показва разширяване на активността на специфичен клон на клетки-убийци, които имат по-ниска цитолитична активност от NK клетките с фенотип CD3-CD16 +. Броят на тази популация се увеличава с хематологични тумори (ЕК-клетъчен или Т-клетъчен лимфом, плазмоклетъчен миелом, апластичен едроклетъчен лимфом), хронични заболявания и някои вирусни инфекции.
Намаление се наблюдава при първични имунодефицити, вирусни инфекции, системни хронични заболявания, стрес, лечение с цитостатици и кортикостероиди.
CD95 + рецептор- един от рецепторите за апоптоза. Апоптозата е сложен биологичен процес, необходим за отстраняване на увредени, стари и заразени клетки от тялото. CD95 рецепторът се експресира върху всички клетки на имунната система. Той играе важна роля в контролирането на функционирането на имунната система, тъй като е един от рецепторите за апоптоза. Експресията му върху клетките определя готовността на клетките за апоптоза.
Намаляването на дела на CD95 + лимфоцитите в кръвта на пациентите показва нарушение на ефективността на последния етап на унищожаване на дефектни и заразени собствени клетки, което може да доведе до рецидив на заболяването, хронизиране на патологичния процес, развитие на автоимунни заболявания и увеличаване на вероятността от туморна трансформация (например рак на шийката на матката с папиломатозна инфекция). Определянето на експресията на CD95 има прогностична стойност при миело- и лимфопролиферативни заболявания.
Увеличаване на интензивността на апоптозата се наблюдава при вирусни заболявания, септични състояния, с употребата на лекарства.
Активирани лимфоцити CD3 + CDHLA-DR +, CD8 + CD38 +, CD3 + CD25 +, CD95.Тестът отразява функционалното състояние на Т-лимфоцитите и се препоръчва за проследяване на хода на заболяването и контролиране на имунотерапията при възпалителни заболявания с различна етиология.
За някои бактерии (причинители на туберкулоза, проказа, чума) макрофагите са „обитанието“. Уловени в резултат на фагоцитоза във фаголизозоми, патогените стават защитени както от антитела, така и от цитотоксични Т-лимфоцити.
Потискайки активността на лизозомните ензими, тези бактерии активно се размножават вътре в клетката и по този начин стават причина за остър инфекциозен процес. Неслучайно болестите, посочени като пример, се класифицират като особено опасни инфекции.
В тази доста трудна ситуация в тялото обаче има сили, които предотвратяват разпространението на патогени и те са свързани преди всичко с CD4 Т клетките на възпалението.
Участието на този тип лимфоцити в организацията на имунния отговор се осъществява чрез активиране на макрофагите. Активираните макрофаги не само се справят с вътреклетъчните патогени, но в някои случаи придобиват и допълнителни свойства, които не са свързани с антибактериално действие, например способността да унищожават раковите клетки.
За активиране на макрофагите са необходими два сигнала.
Първият от тях е интерферон-гама (IF-гама). Това е най-характерният цитокин, произвеждан от възпалителни CD4 Т клетки. Помощните Т-клетки не секретират този цитокин и не могат да активират макрофагите по нормалния начин.
Вторият сигнал за активиране на макрофагите е повърхностен TNF-алфа, който се индуцира до експресия, след като Т-клетките разпознаят възпалението на имуногена върху мембраната на макрофага. Антителата срещу TNF-алфа отменят ефекта на втория сигнал.
Цитотоксичните Т-клетки стават активни веднага след разпознаване на антигена, осъзнавайки потенциалната готовност на молекулярния апарат да унищожи целевите клетки чрез процеса на апоптоза или некроза. Обратно, възпалителните CD4 Т клетки, след като разпознаят антигена на повърхността на макрофагите, прекарват часове в синтезиране на de novo медиатори, които активират макрофагите. Новосинтезирани цитокини, събрани в микровезикули, проникват в макрофагите на мястото на контакт с Т клетките. Такъв директен път, както в случая на цитотоксични Т-лимфоцити, е най-икономичният и функционално оправдан, тъй като не засяга съседни, неинфектирани клетки.
В макрофагите, активирани при контакт с Т-клетките на възпалението и в резултат на секрецията на IF-гама, се инициират редица биохимични промени, които осигуряват на тези клетки силни антибактериални свойства (фиг. 16). При условия на взаимодействие на макрофагите с Т-клетките на възпалението се наблюдава по-ефективно сливане на фагозоми, които са нахлули в бактериите с лизозоми, които са пазители на протеолитични ензими, които унищожават вътреклетъчните патогени. Процесът на фагоцитоза е придружен от така наречената кислородна експлозия - образуване на кислородни радикали и азотен оксид, които имат бактерицидна активност.
При условия на ко-стимулация с TNF-алфа и IF-гама този процес е много по-активен. В допълнение, активираните макрофаги засилват експресията на МНС клас II молекули и TNF-алфа рецептора, което води до набиране на допълнителни наивни Т клетки. Целият този комплекс от събития осигурява доста силна бариера срещу вътреклетъчните патогени.
Възпалителните Т-клетки, взаимодействащи с макрофагите, не само засилват биохимичните процеси в интрамакрофагите, но самите те се активират и действат като организатори на многостранен имунен отговор към антиген.
Ориз. шестнадесет.
Функционална активност на CD4 Т клетки на възпаление.
Инфектираните макрофаги са основните мишени на CD4 Т клетките на възпалението. В резултат на разпознаването на имуногенния комплекс върху CD4 макрофагите, възпалителните Т клетки експресират тумор некрозис фактор-алфа (TNF-алфа) на повърхността си и увеличават производството на интерферон-гама (IF-гама). Комбинираното действие на цитокините осигурява по-ефективно образуване на фаголизозоми, натрупване на кислородни радикали и азотен оксид с бактерицидни свойства, увеличаване на експресията на МНС клас II молекули и увеличаване на производството на тумор некрозис фактор-алфа. Такова активиране на биохимичните процеси в макрофагите не само допринася за вътреклетъчното унищожаване на бактериите, но и определя допълнителното включване на Т-клетките в имунния отговор.
Инфекциозният процес, провокиран от възпроизвеждане на патогени, отразява борбата между две сили – самия патоген и имунната система на гостоприемника. Например, чумният патоген Yersenia pestis има способността да индуцира синтеза на силно полимеризиран протеин I, който започва да се експресира върху клетъчната стена при кисело рН. Известно е, че на мястото на контакт на патогена с макрофага възниква локално подкиселяване. Това провокира синтеза и експресията на протеин I. Този протеин, притежаващ силни адхезивни свойства, насърчава по-ефективното проникване на патогена в клетката. В допълнение, той помага на патогена да избегне действието на лизозомните ензими. Киселинните условия на фаголизозомите подпомагат синтеза на този защитен протеин за патогена.
Макрофагите, хронично заразени с вътреклетъчни бактерии, могат да загубят способността си да се активират от Т-клетките. Масовото включване на нови макрофаги в процеса се получава, когато патогените се освобождават под въздействието на синергичен ефект върху инфектираните клетки на TNF-бета (лимфотоксин) и IF-гама - продукти на активирани CD4 Т клетки на възпаление (фиг. 17).
Ориз. 17
CD4 Т клетки на възпаление като организатори на сложен имунен отговор.
Възпалителните CD4 Т клетки, когато взаимодействат с макрофагите, не само активират макрофагите, но и самите те се активират. Произвеждайки цял набор от цитокини, те са организатори на сложния имунен процес. Целеви клетки на регулаторното действие на цитокините са макрофаги (1, 2, 5, 6), Т клетки (3), предшественици на моноцитно-макрофагалната линия на диференциация (4). Съкращения: IF-гама - интерферон-гама, LT (TNF-бета) - лимфотоксин (тумор некрозис фактор-бета), IL-2 - интерлевкин-2, IL-3 - интерлевкин-3, GM-CSF - колония гранулоцит-макрофаги -стимулиращ фактор, MHF - макрофагов хемотактичен фактор (macrophage chemotaxis factor), MIF - макрофажен инхибиторен фактор (macrophage inhibition factor).
Тази комбинация от цитокини е ефективна и за смъртта на фибробластите - основните компоненти на съединителната тъкан, която осигурява проникването на имунокомпетентни клетки до мястото на инфекцията. Ясно е, че при условия на мобилизиране на имунния отговор, пулът от ефекторни Т-клетки трябва да се поддържа на високо ниво. Макрофаг-активираните възпалителни Т-клетки набират допълнителни ефектори чрез IL-2, което насърчава пролиферацията и диференциацията на антиген-специфични Т-клетки.
В допълнение към Т-ефекторите се набират и самите макрофаги. Това се прави по два начина:
Първо, чрез индуциране на диференциация на макрофагите в костния мозък под влиянието на IL-3 и гранулоцитно-макрофагов колониестимулиращ фактор (GM-CSF);
На второ място, новообразуваните макрофаги под въздействието на лимфотоксин и макрофагов хемотактичен фактор започват да мигрират от кръвния поток към мястото на инфекцията, където се установяват, изпитвайки действието на макрофаг-инхибиращ фактор, който намалява тяхната подвижност.
Наборът от цитокини, произведени от активирани CD4 Т клетки на възпаление след специфично разпознаване на патогена, осигурява мултидисциплинарно развитие на клетъчния имунен отговор. По този начин клетките на разглежданата субпопулация действат като организатори на адекватен имунен отговор.
Активирането на клетките се разбира като преминаването им от латентно във функционално активно състояние – макрофагите произвеждат реактивни кислородни видове, мастоцитите изхвърлят гранули, мускулните клетки се свиват и т.н. В случай на лимфоцит, активирането също означава напускане на спящо състояние (G0), но в малко по-различен смисъл: покойният лимфоцит е извън клетъчния цикъл и неговото активиране означава влизане в цикъла. Тази последица от активирането на лимфоцитите е дълбоко функционална, тъй като всяка проява на функцията на лимфоцитите трябва да бъде предшествана от тяхното размножаване (тъй като първоначалният брой клетки във всеки клон е малък). Това не се отнася за естествените клетки убийци – лимфоцити, чиято популация няма клонова структура. Активирането на NK клетките не е свързано с пролиферация и означава преминаване към състояние на готовност за изпълнение на цитотоксична функция.
Молекулна основа на активиране на Т клетки
Активирането на клетките, включително лимфоцитите, винаги е свързано с експресията на много гени. В случай на лимфоцити, активирането трябва да доведе предимно до експресия на гени, които осигуряват пролиферативната експанзия на клона. Същността на подготовката на Т клетките за пролиферация се състои преди всичко в експресията на гени за автокринния растежен фактор - IL-2 и неговия рецептор, или по-скоро а-веригата на този рецептор, което осигурява постигането на необходимото ниво на афинитет към цитокин, който служи като условие на рецептора да изпълнява функциите си. И двата гена са индуцируеми, т.е. в състояние на покой те се изключват, но се изразяват в отговор на индуциращ ефект. Сигналът за включване на ген идва от неговата регулаторна (промоторна) област, която съдържа места за специфично взаимодействие с определени протеини – транскрипционни фактори. Някои от тези протеини първоначално присъстват в клетката в активна форма, но повечето отсъстват и могат да бъдат синтезирани de novo или активирани чрез фосфорилиране или отстраняване на инхибиторната субединица. По този начин молекулярната основа на активирането е образуването на необходимите транскрипционни фактори, които осигуряват активирането на индуцируемите гени.
Индукторите на активиране имат активиращ ефект върху Т-лимфоцитите. При физиологични условия такъв индуктор е антигенен стимул. Само по себе си, разпознаването на антиген при контакт на Т-хелпера с APC не може да повлияе на генната активност поради пространствената дисоциация на мембранния рецептор и гените, локализирани в ядрото. TCR влиза в клетката след свързване с антигена, но не за да мигрира в ядрото и да повлияе на активността на гена, а за да бъде разцепен. Въпреки това, когато антигенният комплекс се свърже с TCR, в комбинация с костимулиращ ефект, възниква сигнал, който достига до ядрото и регулира генната експресия. Предаването на сигнала се извършва на принципа на каскада. На различни етапи на предаване на сигнала то се осъществява от ензимни молекули (главно протеин кинази, които активират протеините на всеки следващ етап на предаване на сигнала), както и адаптерни и GTP-свързващи протеини. Сигналът първоначално е двоен, тъй като се предава едновременно от TCR и CD28. След това тези пътеки се пресичат и отново се разделят на няколко клона. Крайният резултат от предаването на сигнала по всеки сигнален път е образуването на транскрипционен фактор. На фиг. 3.90 показва типична схема на вътреклетъчно предаване на сигнал, което води до образуване на транскрипционни фактори и генно активиране. Активирането на Т клетките изисква образуването на три транскрипционни фактора - NF-AT, NF-kB и AP-1. След това ще разгледаме прилагането на вътреклетъчно предаване на сигнал, като използваме примера за активиране на Т-хелпери по време на разпознаването на антиген, представен от дендритни клетки.
Свързването на МНС-II-пептидния комплекс предизвиква конформационни промени в TCR молекулата и свързаната молекула на CD4 рецепторното ядро. Все още не е окончателно известно дали настъпва само промяна в конформацията на рецепторите или те се олигомеризират. Такива промени активират тирозин кинази, свързани с рецептора и корецептора - Lck (p56lck), свързан с CD4, и Fyn (p59fyn), свързан с CD3. Тези тирозин кинази се наричат рецепторни или проксимални, поради факта, че те са в непосредствена близост до рецептора, влизайки в рецепторния комплекс. И двете от тези кинази принадлежат към семейството на Src кинази. Киназите от това семейство съдържат SH1, SH2 и SH3 домейни (SH означава Src-хомология) (фиг. 3.91). Първият домен има ензимна активност, останалите взаимодействат с други кинази и адапторни протеини. Функцията на тирозин киназите е да фосфорилират целевите протеини в тирозиновия остатък, което е необходимо за тяхното активиране и проявление на функции, включително ензимни. Мишените на рецепторната киназа са многобройни. Те включват самите Fyn и Lck молекули (което определя тяхното автофосфорилиране), както и TCR полипептидните вериги и други кинази. Целите на Lck киназата са особено разнообразни.
Въпреки това, първоначалното условие за активиране на рецепторните кинази е, напротив, тяхното дефосфорилиране, което осигурява повторно
преминават от хиперфосфорилирано към нормално състояние. Въпросът е, че в покойна клетка SH2 доменът на Lck киназата е в сгъната форма поради фосфорилиране на С-терминалния тирозинов Y505 остатък от конститутивно активирана Csk киназа. Фосфорилираният Y505 взаимодейства чрез фосфатна група с тирозинов остатък в Sffi домейна, към който се изтегля С-краят на молекулата. В тази форма ензимът е неактивен, тъй като в този случай функционално важният остатък Y394 в SH1 домейна не може да бъде фосфорилиран. За да се премахне такава функционална блокада, е необходимо дефосфорилиране, последвано от разгъване на молекулата, което се извършва с участието на тирозин фосфатази. Основната роля в прехвърлянето на рецепторните кинази в "работно" състояние играе молекулата CD45, чийто цитоплазмен домен има активността на тирозин фосфатаза. Вече беше споменато, че тази голяма молекула, която предотвратява образуването на близък контакт между дендритната клетка и Т-хелпера, първо се отстранява от зоната на имунния синапс, а след това част от молекулите се връщат в тази зона, за да извършат своето функция - дефосфорилиране на рецепторни молекули тирозин киназа. След като остатъкът Y394 стане достъпен за фосфорилиране, Lck може да проявява активност на тирозин киназа.
При генерирането на сигнали, предавани от полипептидните вериги на комплекса TCR-CD3, най-важното е наличието в цитоплазмената област на y-, 5-, e- и Z-вериги на активационната последователност ITAM, която вече е споменато няколко пъти. Структурата на този мотив е както следва: YXXI / L / VX (6-8) YXXI / L / V (където Y е тирозин, X е всеки остатък, I / L / V е изолевцин, левцин или валин) (фиг. 3.92). Фосфорилиране на тирозинови остатъци
Ориз. 3.92. Сравнение на характеристиките на активиращите и инхибиторните мотиви (ITAM и ITIM)
в ITAM прави този регион достъпен за разпознаване от аналогични региони на сигнални молекули, разположени по-дистално. Сред полипептидните вериги, TCR е най-важният за сигнална трансдукция, Z-веригата. За разлика от y-, 5- и e-вериги на TCR, всяка от които има един ITAM регион, в цитоплазмената част на Z-веригата има 3 ITAM последователности, предназначени за взаимодействие с тирозинови остатъци на тирозин киназа ZAP-70 ( от Z-асоцииран протеин - ^ - свързан протеин; маса 70 kDa) е ключов фактор в сигналната трансдукция от TCR, когато се свързва с лиганда. Фосфорилирането на Z-веригата е най-отговорният и в същото време най-уязвимият етап от активирането на Т-клетките. Смята се, че именно за осигуряване на фосфорилиране на всички ITAM мотиви на тази молекула е необходимо дългосрочно поддържане на контакта на Т-лимфоцитите и дендритните клетки. В Z-веригата на покойна Т-клетка, 1 тирозинов остатък е фосфорилиран; липсата на фосфорилиране води до развитие на апоптоза (фиг. 3.93). След взаимодействието на Z-веригата и ZAP-киназата,
Ориз. 3.94. Схема на сигналните пътища по време на активиране на Т-клетките. Разпознаването на МНС молекулния комплекс с антигенен епитоп в комбинация с костимулация индуцира задействането на сигнали, предавани към ядрото, като се използват 5 каскади, които осигуряват образуването на 3 транскрипционни фактора, необходими за клетъчното активиране. Факторите, за които е показана висока степен на зависимост от костимулацията, са подчертани с удебелен шрифт.
Пълномащабният процес е замислен под формата на няколко паралелни пътя на предаване на сигнала за активиране (фиг. 3.94).
Молекулата ZAP-70 принадлежи към тирозин киназите от семейство Syk. Той съдържа тандем от два SH2 домейна. Условието за взаимодействието му с веригата е предварително фосфорилиране на тирозинови остатъци в ITAM на веригата. След фосфорилиране, 2-рият тирозинов остатък в ITAM мотивите на f-веригата взаимодейства с тирозина на S^-домените на ZAP-70 киназата. В резултат на това фосфатната група на тирозин phchain става обща с тирозина на Sffi домейна на ZAP-70 молекулата. Това е последвано от фосфорилиране на тирозинови остатъци в ензимния домен на молекулата ZAP-70 от тирозин кинази Lck и евентуално Fyn, което води до активиране на ензимната (киназна) активност на молекулата.
По-нататъшното предаване на сигнала се дължи на взаимодействието на ZAP-70 с неговия основен субстрат - адаптерния протеин LAT (от Linker for activation of T-cells - linker for activation of T-cells). Този протеин е свързан с мембраната и е част от саловете. След фосфорилиране, катализирано от ZAP-70, LAT придобива способността да свързва сигнални молекули, участващи в по-нататъшното предаване на сигнала: адаптерни протеини SLP-76, Grb2, фактор Vav, както и ензими - PLCy1 и PI3K. Активирането на някои от тези протеини не зависи пряко от LAT, а косвено. И така, чрез SH3 домейни
на адаптерни протеини от семейството Grb2, факторите SLP-76 и Sos са свързани към сигналния път. SLP-76, от своя страна, медиира връзката към сигналния път на PLCy1 и Ras GTPase. Активирането на PLCy1 се осъществява с участието на тирозин киназата Itk, която принадлежи към семейството на Btk, третото (след Src и Syk) семейство тирозин кинази, участващи във вътреклетъчната сигнална трансдукция по време на активиране на лимфоцити. Всички сигнални фактори, участващи в процеса на активиране с пряко и непряко участие на LAT, се включват в състава на клетъчната мембрана и взаимодействат с нейните фосфоинозитидни компоненти. Комплексът, образуван по време на взаимодействието на SLP-76, Vav и Nck, реагира с протеини на цитоскелета PAK и WASP, които действат като медиатори на пренареждания в цитоскелета на активираните клетки.
Активираният PLCy1 катализира разцепването на фосфатидилинозитол 4,5-бифосфат до образуване на диацилглицерол (DAG), който остава свързан с мембраната, и инозитол 1,4,5-трифосфат (фиг. 3.95). Инозитол трифосфатът навлиза в цитоплазмата и взаимодейства с рецепторите на повърхността на ендоплазмения ретикулум, което предизвиква освобождаването на Са2+ йони от вътреклетъчните депа. Изпразването на последния предизвиква отваряне на Са2+-зависими канали в клетъчната мембрана, през които Са2+ йони от извънклетъчното пространство навлизат в клетката. В резултат на това концентрацията на свободни Са2+ йони в клетъчната цитоплазма се увеличава. Са2 + йони активират калциневрин фосфатаза, която дефосфорилира цитоплазмения компонент на транскрипционния фактор NF-AT (Ядрения фактор на активираните Т-клетки) (фиг. 3.96). Това определя движението на фактора в ядрото, взаимодействието с ядрения компонент и образуването на зряла форма на NF-AT молекулата, способна да взаимодейства с ДНК в промоторните области на гените, участващи в активирането на Т клетките (IL2, IL2R и др.).
Диацилглицеролът традиционно се счита за фактор, активиращ протеин киназа С (PKC) - споменатият по-горе серин/тре-
Ориз. 3.96. Са2+-зависима връзка на активиране на Т-клетките и нейното блокиране от циклоспорин А. Инозитол трифосфат-зависим сигнален път води до мобилизиране на транскрипционния фактор NF-AT в ядрото. Този път може да бъде блокиран от циклоспорин А, който в комбинация с циклофилин е способен да инактивира калциневрин фосфатазата, която е отговорна за дефосфорилирането на цитоплазмения фактор NF-AT (който служи като условие за неговата миграция в ядрото)
онин киназа, призната за един от ключовите фактори в активирането на Т клетките. Оказа се обаче, че PKC изоформите, активирани от диацилглицерол, не са свързани с активирането на Т клетките. Той включва изоформа 0 PKC, която се появява в имунния синапс в пика на своята "зрялост". Набирането му в имунния синапс зависи от активността на P13K и Vav (последният фактор е свързан с цитоскелета, ролята на който в транспорта на PKC0 е много важна). Тъй като активирането на Vav зависи от сигнализирането не само чрез TCR, но и чрез CD28, а CD28-зависимият път се реализира с участието на PI3K (свързан е с CD28 - виж по-долу), става очевидно, че PI3K и Vav представляват различни етапи на същия сигнален път и по този начин, участието на PKC0 молекулата в активирането зависи от ко-стимулация чрез CD28. В този случай няма съмнение относно ролята на сигналите, идващи от TCR при активирането на PKC0, тъй като PKC0 се фосфорилира (и следователно се активира) от киназата Lck. Други фактори, включително диацилглицерол, могат да участват в активирането на PKC0, но тези влияния са вторични. Активирането на PKC0 е необходимо за предотвратяване на апоптоза на активирани клетки и за включване на два от трите критични транскрипционни фактора, необходими за експресията на IL2 и IL2R гените - AP-1 и NF-kB. РКС0-зависимото активиране на AP-1 се осъществява чрез Rac / JNK-клона на MAP-каскадата (ще бъде разгледано по-долу). Пътят, водещ до активиране на транскрипционния фактор NF-kB, съдържа as
междинни съединения, последователно активирани (с участието на PKC0) фактори CARMA-1, Bcl-10 и MALT-1, IKK. IKK фосфорилира инхибиторната субединица NF-kB - IkK, като й придава способността да свързва убиквитин, което предопределя последващото му разграждане. В този случай се освобождава активната субединица NF-kB, която мигрира в ядрото и действа като транскрипционен фактор – един от трите, необходими за експресията на гени за активиране на Т клетките. Транскрипционният фактор NF-kB, който играе ключова роля в активирането на вродените имунни клетки, беше обсъден по-горе (вж. раздел 2.2.4).
Друг сигнален път, задействан от активиране на Т-лимфоцити - MAP-каскадата, или MAP-модул (от Mitogen-активирани кинази - кинази, активирани от митогена) - е също толкова широко използван по време на клетъчното активиране. Ролята му е основно в индуцирането на AP-1 транскрипционния фактор (c-jun / c-fos димер). Има 3 клона на тази каскада, водещи до образуването на три типа MAP кинази (MAP ^ - ERK1 / ERK2 (от Extracellular signal-regulated kinases - кинази, регулирани от извънклетъчни сигнали), p38 и JNK (от c-Jun NH2- терминални кинази - c Jun NH2-терминални кинази.Каскадите, водещи до активиране на MAP-киназите, се активират с участието на адаптерни протеини и нискомолекулни GTPази Един от адаптерните протеини, Grb2 (Growth factor receptor bound protein 2), се активира при взаимодействие с LAT фактор. Активираният Grb2 спонтанно се свързва с друг LAT-активиран протеин SLP-76 и фактор Sos (от Son of sevenless) Sos е заместващ фактор на гуанин нуклеотид: причинява заместване на GDP с GTP в малки G-протеини (т.е. протеини, които свързват гуанинови нуклеотиди Следователно, SLP-76 / Grb2 / Sos комплекс предизвиква активирането на Ras G-протеина, превръщайки свързания GDP в GTP. Ras-GTP активира серин / треонин киназа Raf (MAP киназа киназа киназа - MCCK) Следва следната каскада от реакции: R af активира MEK (MAP киназа киназа - MCC), а MEK активира гореспоменатите MAP кинази ERK1 и ERO. Активирането на JNK клона на MAP каскадата се инициира от гореспоменатия фактор Vav (зависим от LAT и свързан с активирането на цитоскелета, както и PKC0, виж по-горе). Той причинява прехода на GDP към GTP в комплекс с Rac G-протеина (семейство Rho). Rac-GTP активира MEKK киназа (действаща като ICRC), той активира JNKK киназа (MKK), която от своя страна активира JNK MAP киназа. Третият път на MAP-модула, водещ до образуването на MAP-киназа р38, също зависи от G-протеините от семейството на Rho. По принцип е подобен на другите два пътя, но е проучен по-малко подробно.
MAP киназите ERK1 / ERK2, JNK и p38 се активират чрез фосфорилиране на остатъци от треонин и тирозин в TXY мотива, а ролята на X в трите типа кинази се играе от различни остатъци (Glu, Pro и Gly, съответно ). Тези MAP кинази са отговорни за образуването на транскрипционни фактори, участващи в много клетъчни процеси. ERK1 / ERK2 определя образуването на транскрипционни фактори AP-1 и Elk-1, JNK - фактори ATF2, Elk-1 и c-Jun (компонент AP-1), p38 - фактори ATF2, Elk-1 и MEF-2C.
Задействането на сигналните пътища, обсъдени по-горе по време на активирането на Т клетките, се случва с паралелно свързване на TCR и ко-стимулация през CD28 молекулата. Диференцирането на сигналните пътища, които се включват чрез тези мембранни молекули, както и дешифрирането на взаимодействието на тези пътища, не са напълно завършени. Въпреки това, цялостната картина е достатъчно ясна, за да осигури общо разбиране на молекулярната основа на костимулацията. Когато TCR свързването е координирано със свързването на корецептора, конформацията на TCR-CD3 комплекса се променя, CD4 активира рецепторните тирозин кинази Fyn и Lck, както и фосфатазата CD45. Крайният резултат от „проксималните“ събития е фосфорилиране на Z-веригата на рецепторния комплекс и предаването на активиращ сигнал към киназа ZAP-70. Освен това, с участието на адаптерните протеини LAT, SLP-76 и Vav, регионът, участващ в сигналната трансдукция, е значително разширен, включително мембранно-свързани кинази, цитоскелет и малки G-протеини. Сигналният път, водещ (чрез PLCyl активиране, образуване на инозитол трифосфат и активиране на калциневрин) до мобилизиране на Са2 + и активиране на транскрипционния фактор NF-AT, очевидно, се реализира без директното участие на сигнали, генерирани по време на костимулацията. Други пътища са повече или по-малко зависими от костимулиращия сигнал.
Най-пряката последица от костимулацията чрез CD28 е активирането на мембранния ензим PI3K, който е физически свързан с CD28 молекулата. Този ензим катализира образуването на фосфатидилинозитол 4,5-бифосфат, който служи като източник на инозитол трифосфат. Това събитие обаче не е пряко свързано с активирането и може да се счита за подготвително. При клетъчно активиране, фосфатидилинозитол трифосфатът активира Vav, възлов фактор, отговорен за участието в процеса на активиране на цитоскелета и участващ в набирането и активирането на PKC0 протеин киназа. Този ензим е важен за функционирането на сигналния път, водещ до образуването на транскрипционните фактори NF-kB и AP-1. И в двата случая ролята на PKC0 е най-силно изразена при активирането на клона Rac / JNK на MAP каскадата. Клоновете Raf / ERK и Rac / p38 на MAP каскадата са по-малко зависими от PKC0 и следователно от костимулацията. Така молекулярната основа на костимулацията е участието на сигнални пътища в активирането на Т-хелпера, което се реализира с участието на три ключови фактора - PI3K, фактор Vav и изоформа 0 на протеин киназа С. От трите ключови транскрипционни фактори, които задействат гени за активиране на Т-клетки, експресията на две (АР-1 и NF-kB) зависи от костимулацията и само за производството на NF-AT не е необходима директна костимулация.
Така в резултат в Т-клетката се образуват 3 транскрипционни фактора - NF-AT, NF-kB AP-1. Образуването на тези фактори става по различни начини. Активният NF-AT се образува в резултат на сглобяването на димер, който включва цитоплазмените и ядрените субкомпоненти на NF-AT - NF-ATc и NF-ATn. Ако NF-ATn е конститутивен фактор, който винаги присъства в Т-клетъчното ядро, NF-ATc трябва да се активира за миграция в ядрото, което се постига чрез неговото дефосфорилиране, катализирано от калциневрин (виж по-горе). Транскрипционният фактор NF-kB се активира чрез отцепване на инхибиторната субединица IkB от IkB-NF-kB комплекса. Както бе споменато по-горе, това се случва при фосфорилиране на IkB от IKK, което се активира с участието на PKC0. Фосфорилираната субединица става достъпна за разграждане
по пътя на убиквитина. Фактор AP-1 е димер на протеинови продукти на два индуцируеми протоонкогена, c-fos и c-jun. За експресията на тези гени и синтеза на протеини са необходими подходящи транскрипционни фактори, а именно Elk-1 (за c-fos) и JNK (за c-jun). Както бе споменато по-горе, Elk-1 и JNK са крайните продукти от дейността на различни клонове на MAP каскадата. Протеини c-fos и c-jun, синтезирани de novo, образуват хомо- и хетеродимери, които образуват AP-1 транскрипционния фактор.
Трите разглеждани фактора (NF-AT, NF-kB и AP-1) са необходими за индуцирането на гени за активиране на Т клетките, предимно IL2 и IL2R. Промоторната област на IL2 гена съдържа 9 места на свързване за транскрипционни фактори (фиг. 3.97). Сред тях има 2 места за свързване на Octomer, което не ограничава процеса на генна индукция. От трите ключови транскрипционни фактора, NF-kB взаимодейства с промотор на едно място, независимо от други транскрипционни фактори. Два други фактора, NF-AT и AP-1, взаимодействат с промотора както отделно един от друг (по 1 свързващо място), така и в комплекс (3 свързващи места). Запълването на всички места с подходящи транскрипционни фактори, водещи до генна индукция, е крайният резултат от сигналната трансдукция при активиране на Т клетките.
По-горе бяха обсъдени подробно сигналните пътища, участващи в активирането на Т-хелперите. Цитотоксичните Т-клетки се активират по подобни механизми.
3.5.2.2. Прояви на активиране на Т-клетките
Активирането на CD4 + Т клетки (както всички Т лимфоцити) води до експресия на голям брой гени, сред които гените IL2 и IL2R играят най-голяма роля в осъществяването на основните ефекторни събития, кодиращи цитокина IL-2 и а-веригата на неговия рецептор, респ. Експресията на IL2 гена настъпва приблизително 1 час след получаване на стимулиращия сигнал. Секрецията на IL-2 протеин от стимулирани Т клетки in vitro се открива след 3-4 часа; достига пик след 8-12 часа и спира след 24 часа.In vivo секрецията на IL-2 започва 1-3 дни след приложението на антигена
Ориз. 3,98. Времева динамика на експресия на Т-клетъчни активиращи молекули. На графиката
не показват времето на експресия на ключови активиращи молекули след стимулиране на Т клетки
(имунизация) и продължава 7-12 дни. Експресията на α-веригата на IL-2 рецептора настъпва малко по-късно и продължава по-дълго – in vitro се открива 4 часа след стимулацията; достига своя максимум след 2-3 дни и спира след 5 дни (фиг. 3.98).
Едновременно с IL2 гена, гените c-Myc и N-Myc, наречени гени за ранно активиране, се експресират възможно най-скоро след действието на стимуланта (при физиологични условия антигенният пептид-MHC комплекс). Те участват в подготовката на клетките за митоза. След 2-3 часа на повърхността на Т-клетката се появява CD69 – най-ранният активиращ антиген, частично мобилизиран от вътреклетъчните депа, и частично експресиран de novo. Изразяването му продължава малко повече от един ден. Скоро след CD69, друг маркер за ранно активиране, CD25, се появява на клетъчната повърхност, представляващ вече споменатата а-верига на рецептора за IL-2. Малко по-рано бяха открити експресията на редица цитокинови гени и синтеза на ограничени количества от съответните цитокини (IFNy, IL-4, IL-5, IL-6).
Следните прояви на активиране се наблюдават един ден след действието на стимуланта, когато се експресира трансферинова рецепторна молекула (CD71). Този фактор играе важна роля в пролиферацията, тъй като за осъществяването му са необходими железни йони. През следващите дни (3-6 дни) се експресират MHC-II молекули, приписани на късни маркери на Т-клетъчно активиране, а след това p1-интегрини, обозначени като много късно активиращи антигени - VLA (Very late activation antigens), и се секретират хемокини. Тези късни прояви на клетъчно активиране се комбинират с пролиферативния процес.