Т-, Б-взаимодействие

Прошел год с момента выхода в свет статей Митчела и Миллера. Появилось еще два десятка публикаций. Круг замкнулся. Вся иммунная система организма прорисовалась в виде двух раздельно проживающих, но совместно работающих клеточных систем. Их стали обозначать буквами Т и Б.

Ввел в обиход эти символы известный английский профессор, председатель комитета по иммунологическому образованию международного Общества иммунологов Иван Ройт. В 1969 году он написал научный обзор о работах по взаимодействию клеток при иммунном ответе. Для удобства громоздкие слова "тимусзависимые" обозначил словом Т, а бурсозависимые - символом Б. Символы прижились, и теперь все ими пользуются. Т-клетки, или Т-лимфоциты, своим возникновением обязаны тимусу. Б-клетки, или Б-лимфоциты, не зависят от тимуса. Они возникают и живут в костном мозге, где Т-клеток нет. В тимусе нет Б-клеток, только Т, а в костном мозге только Б. Во всех остальных лимфоидных органах (в лимфатических узлах, селезенке и в крови) есть обе популяции. Там-то, в периферических лимфоидных органах, они встречаются, кооперируют и совместно работают. Поэтому, если хочешь восстановить пораженный болезнью иммунитет, позаботься об обеих клеточных системах, о Т- и Б-лимфоцитах.

В иммунологии несколько молекулярно-биологических проблем: строение молекулы иммуноглобулинов, расшифрованное в своей основе; структура активных ("узнающих") центров антител, которую сейчас успешно расшифровывают; строение рецепторов, которыми лимфоциты узнают чужеродные антигены и посредством которых взаимодействуют друг с другом. Последняя проблема особенно увлекательна.

Как кооперируют Т- и Б-лимфоциты? Что значит их взаимодействие? Они что-то друг другу передают? Известны ли эти события? Вот вопросы, благодаря которым взаимодействие клеток иммунной системы интересует не только иммунологов. Это общебиологическая загадка. И прорыв иммунологов в этом направлении способствовал популярности новой иммунологии, придал ей притягательную силу для специалистов разного профиля и для неспециалистов - медиков или биологов. А постановка таких проблем, как поддержание генетической индивидуальности организма, пересадка органов, лечение рака, взаимодействие клеток, вызвала общечеловеческий интерес.

Т- и Б-лимфоциты вступают в активное взаимодействие, когда в организм проникают чужеродные клетки или вещества - антигены. Эти чужеродные вещества служат сигналом для начала всего иммунного ответа, заканчивающегося превращением Б-лимфоцитов в плазматические клетки, вырабатывающие антитела. А взаимодействие клеток и есть самое начало всей цепи событий.

Любопытно, что для полноценного взаимодействия, начала кооперации Т- и Б-лимфоцитов, нужна еще третья клетка. Небезызвестный мечниковский макрофаг, о котором раньше думали, что он только пожиратель посторонних частиц. Теория Ильи Ильича Мечникова заиграла новым светом. Оказывается, выработка антител без макрофагов невозможна. Они необходимы при запуске всего процесса взаимодействия Т- и Б-лимфоцитов.

Молекулы антигенов очень разные, но у них есть и некоторые общие характеристики. Это обязательно крупные молекулы, или, как их называют, макромолекулы. Действительно, маленькая молекула не может нести на себе признаки работы чужеродной генетической системы. Помимо величины, антигенные молекулы отличаются и тем, что несут специфические группировки атомов, так называемые гаптенные группы. Именно против этих групп нацелены активные центры антител. Гаптенные группы расположены на несущей части молекулы как на каркасе. Несущая и гаптенная части молекулы антигена являются главными в нашем рассказе.

Одна из гипотез, объясняющих молекулярный механизм взаимодействия, выглядит так.

Т-лимфоциты соединяются с одной, скажем, несущей частью антигенной молекулы. Это соединение антигена с рецепторами Т-лимфоцита и является первым шагом во всем процессе взаимодействия клеток. Поскольку антигенных молекул много, появляется много оторванных "плавающих" рецепторов с присоединенными к ним антигенами.

Плавающие конструкции выглядят так. Рецептор представляет собой подобие иммуноглобулина, то есть ранее описанную "мальчишескую рогатку". Рукояткой она была связана с лимфоцитом, а к двум концам рогатины присоединились своими несущими частями антигены. Гаптенные части торчат наружу. Вот такие оторванные рогатины с выставленными наружу гаптенными участками чужеродных молекул и плавают.

На сцену выходит макрофаг, имеющий на своей поверхности участки, которые питают особое сродство к оторванному концу "рогатки". Рогатки присоединяются к нему и выстраиваются как солдаты, ощетинившиеся наружу гаптенными частями молекул антигенов.

Рецепторы Б-лимфоцитов не способны соединяться с несущей частью антигенной молекулы. Они имеют сродство именно к гаптенной ее части. И вот эта щетина рогатин, выстроившаяся на макрофаге, схлопывается с рецепторами Б-лимфоцита. Каждый рецептор соединяется с гаптенной группой. Происходит "короткое замыкание" одновременно через дюжину или сотню контактов. Эта встряска и служит сигналом включения Б-лимфоцитов в работу, состоящую в размножении и выделении антител со специфичностью собственных рецепторов, то есть антител против чужеродного антигена.

Только рядом обязательно должен быть Т-лимфоцит с оторванными рецепторами. Без него сигнал не сработает. Для Б-лимфоцита нужно подтверждение, и Т-лимфоцит дает его. Химическая природа подтверждения еще неизвестна. Окончательно не расшифрована. Известно только, что это белок, соединенный с углеводом, - гликопротеид. Его называют индуктором иммунопоэза, веществом, стимулирующим иммунный ответ у Б-лимфоцита. Или вторым сигналом, необходимым для начала выработки антител. Таковы молекулярные события, разыгрывающиеся между Т- и Б-лимфоцитами при участии макрофага. События, необходимые для запуска всего процесса выработки антител.

Для включения клеточного ответа, выражающегося, как вы помните, в накоплении лимфоцитов-киллеров, участия Б-лимфоцитов и макрофагов не требуется. Т-лимфоцитам достаточно общения друг с другом и одного сигнала, приходящего от присоединения чужеродного антигена. Они начинают размножаться, число их увеличивается. Их способность узнавать чужестранцев, соединяться с ними и уничтожать усиливается. Возникает армия лимфоцитов-эффекторов, лимфоцитов-убийц.