Значение Т- и В-лимфоцитов в реакциях клеточной несовместимости

25.10.2015

Роль продуцируемых В-лимфоцитами антител в отторжении трансплантата впервые установил английский патолог Питер Горер в 1937 г. Он впервые показал, что отторжение опухолевого трансплантата сопровождается образованием антител к донорским изоантигенам. Характеризуя особенности развития клеточного иммунитета, Р.В. Петров приводит данные, свидетельствующие о существенном вкладе циркулирующих антител в отторжении чужеродного трансплантата. Так, у 25% больных, имевших в крови циркулирующие антитела до пересадки почки, отторжение органа регистрировали в течение первых 6 мес. и примерно у 50% больных — к концу второго года. Однако у оперированных больных, не имевших в крови антител до пересадки почки, соответствующие показатели составили всего лишь 15 и 18%. Сходные данные в клинической практике и в различных экспериментальных модельных системах наблюдали многие исследователи. Однако участие в отторжении трансплантированной неродственной ткани не единственная функция антител. Их роль в трансплантационном иммунитете более сложная. Оказывается, с помощью антител рост трансплантата может быть не подавлен, а усилен. Этот эффект называется эффектом усиления (Enhancement effect). Он регистрируется при пересадке опухоли или кожного трансплантата и введении специфической антисыворотки, полученной от животных, предварительно иммунизированных изоантигенами донора трансплантируемой ткани. Эффект усиления объясняют или экранированием антителами пересаженной ткани, защищающими трансплантат от действия ЦТЛ реципиента, или недостаточным уровнем комплемента, необходимого для проявления цитотоксической реакции. He исключается и регуляторный эффект антител, подавляющих иммунную реакцию реципиента по типу обратной связи.
Вместе с тем, несмотря на существенную роль, которую играют антитела в судьбе пересаженной ткани, состояние сенсибилизированности интактному организму удается перенести только с помощью лимфоцитов, полученных от доноров, сенсибилизированных пересаженным трансплантатом и продолжающих функционировать в организме реципиента. С помощью антител, полученных от тех же самых доноров, состояние сенсибилизированности к трансплантационным изоантигенам перенести интактным реципиентам не удается. Это свидетельствует о ведущей роли лимфоидных клеток, в частности Т-лимфоцитов, в осуществлении реакций трансплантационного иммунитета. Ведущая роль клеточного фактора в реакциях трансплантационного иммунитета подтверждается также рядом эффектов, проявление которых регистрируется как in vitro, так и in vivo. Среди них основными являются следующие.
> Доказано, что взаимодействие кроветворных стволовых клеток с генетически чужеродными лимфоцитами in vivo сопровождается подавлением функций кроветворных клеток-предшественников — миграции, пролиферации, дифференцировки. Эффекторными клетками являются Т-, но не В-лимфоциты. Антитела в эффекте инактивации функций стволовых клеток участия не принимают.
> При трансплантации клеток или тканей гомозиготных родительских линий гибридным реципиентам (F1) клетки трансплантата размножаются существенно хуже по сравнению с их размножением в сингенном организме. Характерным примером может служить трансплантация клеток костного мозга, например мышей линии C57BL/6J, летально облученным реципиентам C57BL/6J или (CBAxC57BL/6J)F;. Число селезеночных колоний, формируемых стволовыми клетками в организме сингенного реципиента, в 30-50 раз превышает то количество колоний, которое определяется в селезенке мышей Fl. Этот эффект был назван К. Хеллстёмом эффектом аллогенной ингибиции. Его синонимами являются «эффект сингенного предпочтения», «эффект гибридной резистентности», «эффект репрессии стволовых клеток». Трансплантация гибридным реципиентам Т-лимфоцитов, сингенных костномозговому трансплантату, отменяет эффект репрессии стволовых клеток. В отмене эффекта аллогенной ингибиции важны Т-клетки, но не продуцируемые ими растворимые факторы. Клетки тимуса в диффузионных камерах, помещенных в перитонеальную полость реципиентов, не отменяли эффекта репрессии стволовых клеток.
> Реакция властной трансформации лимфоцитов воспроизводится при совместном культивировании in vitro смеси генетически чужеродных лимфоцитов и обусловлена способностью Т-клеток трансформироваться в бластные формы, синтезировать ДНК, пролиферировать под влиянием антигенов HLA разной специфичности, экспрессируемых на взаимодействующих лейкоцитах, и секретировать цитокины. Реакцию бластиой трансформации именуют также реакцией лимфоцитов в смешанной культуре (Mixed lymphocyte culture — MLC) или микст-реакцией лимфоцитов (Mixed lymphocyte reaction — MLR). Эту реакцию впервые описала канадская исследовательница Барбара Бэйн с соавторами в 1964 году (В. Bain et al.). Синтезирующие ДНК и пролиферирующие клетки называются отвечающими клетками или респондерами, активирующие синтез ДНК и пролиферацию лимфоцитов — стимулирующими клетками. Как оказалось, реакция была подобна той, которая была описана в конце 50-х - начале 60-х годов прошлого века при добавлении к взвеси лейкоцитов специфического митогена Т-лимфоцитов — фитогемагглютинина (ФГА), и учитывается микроскопически по приросту числа бластных клеток в культуре или радиологически — по включению тимидина, меченного тритием, в ДНК размножающихся Т-лимфоцитов (CD4 и CD8). Постановка реакции осуществляется в двух вариантах. Один из них двунаправленный (в MLC пролиферируют лимфоциты обеих особей под влиянием антигенов МНС; при отсутствии антигенов MHC реакция властной трансформации лимфоцитов не развивается) свидетельствует об изоантигенных отличиях взаимодействующих лимфоцитов. Друтой вариант реакции MLC — однонаправленный, свидетельствует об изоантигенных отличиях взаимодействующих лимфоцитов, о выраженности реакции и о ее направленности. В этом варианте подавляют пролиферативную реакцию стимулирующих лимфоцитов одного из партнеров путем обработки клеток митомицином С или γ-облучением. Смешивание обработанных клеток с интактными лимфоцитами сопровождается активацией отвечающих лимфоцитов и формированием ЦТЛ фенотипа CD8 или эффекторных клеток фенотипа CD4 (рис. 14.3). Трансформация лимфоцитов в MLC специфична, ЦТЛ фенотипа CD8 формируются только при экспрессии стимулирующими клетками антигенов MНC класса I, эффекторы фенотипа CD4 образуются только при их активации антигенами MHC класса II стимулирующих клеток. Как уже отмечалось, реакция бласттрансформации отвечающих Т-лимфоцитов не индуцируется при отсутствии антигенов MHC на мембране стимулирующих клеток. В качестве стимулирующих клеток могут выступать T-, В- и NK-лимфоциты, макрофаги, дендритные клетки.

Значение Т- и В-лимфоцитов в реакциях клеточной несовместимости

> Цитопатогенное действие сенсибилизированных лимфоцитов, именуемое также опосредованным клетками лимфолизисом (Cell-mediated lympholysis — CML), представляет собой эффекторное звено трансплантационного иммунитета. Эффект развивается при сенсибилизации Т-лимфоцитов in vivo чужеродными тканями и включении активированных Т-лимфоцитов, выделенных от сенсибилизированных особей, в культуру клеток соответствующего генотипа. Активация Т-клеток, помимо распознавания молекул аллоантигена в существенной степени зависит от костимуляции Т-лимфоцитов молекулами В7 антигенпредставляющих клеток (АПК). Распознавая антигены MHC-I на культивируемых in vitro клетках, индуцировавшие образование ЦТЛ, активированные Т-лимфоциты проявляют цитопатогенное действие на клетки-мишени и лизируют их. Поскольку антигены МНС-I, распознаваемые Т-лимфоцитами, экспрессируются практически на всех организменных клетках, формирование ЦТЛ возможно против различных клеток, индуцирующих образование сенсибилизированных ЦТЛ in vivo и затем культивируемых in vitro — эпителия, фибробластов, макрофагов, опухолевых клеток мышей, крыс, собак, человека и др.
Специфическое взаимодействие активированных Т-лимфоцитов с антигенами МНС-I, экспрессируемыми на сенсибилизирующих клетках, и последующий лизис клеток-мишеней является также конечным этапом реакции MLC/MLR (pиc. 14.3).
Цитопатогенное действие сенсибилизированных Т-лимфоцитов характеризует и проявление опосредованной клетками замедленной или туберкулиновой реакции гиперчувствительности, известной как IV тип гиперчувствительности по классификации RG. Gell и RR.A. Commbs. Этот эффект развивается при взаимодействии in vivo Т-лимфоцитов с АПК, например макрофагами, представляющими Т-клеткам пептиды переработанного ими антигена. Сенсибилизированные антигеном Т-лимфоциты распознают молекулы антигена на клетках мишенях и секретируют цитокины, опосредующие внешние проявления (клинические симптомы) замедленной гиперчувствительности. Классическими примерами такой реакции являются контактная аллергия, туберкулиновая реакция, разрушение инфицированных внутриклеточными паразитами, например вирусами, клеток-мишеней или отторжение трансплантата, экспрессирующего антигены МНС-I, которые индуцировали образование сенсибилизированных Т-клеток. Как и во всех предыдущих случаях, реакция сенсибилизированных Т-лимфоцитов высокоспецифична и развивается только по отношению к антигенам, индуцировавшим их активацию.
> Еще одним примером ведущей роли клеточного фактора в реакциях трансплантационного иммунитета является реакция антителозависимой опосредованной клетками цитотоксичности или антителозависимой клеточной цитотоксичности (Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity — ADCC). Эта реакция развивается при трансплантации клеток реципиентам, содержащим антитела к антигенам трансплантата. При взаимодействии предсуществутощих антител с антигенами клеток-мишеней формируются комплексы антитело-антиген, к которым присоединяются эффекторные клетки реципиента в результате соединения их Fc-рецепторов Fc-фрагментами антител. Результатом таких взаимодействий является лизис клеток-мишеней несенсибилизированными эффекторами. Типичным примером такой реакции является цитотокстическое действие естественных киллеров (NK-клетки), экспрессирующих рецептор FcγRIII (CD16), по отношению к клеткам-мишеням, покрытым специфическими антителами класса IgG.