Человеческий организм с точки зрения патогена - далеко не самое дружелюбное место. Представьте, что вы бактерия и пробрались каким-то образом внутрь. А там... Везде шастают клетки-пожиратели, которые умеют создавать химическое оружие и беспощадно хреначить им врагов. Работают безжалостные киллеры - прирождённые и "по заказу", а системы комплемента дырявят оболочки захватчиков, выпуская наружу их содержимое. Иммунная система человеческого организма сложнейшая организация со множеством самых разнообразных бойцов и вооружения. Одни бойцы созданы, чтобы бороться с известными с рождения возбудителями заболеваний. А другие - для расправы с незнакомцами. Как клетки определяют неизвестного доселе врага и как создают для него персональное оружие - я разберу в этом цикле статей. Добро пожаловать, как говорится, в наш чудесный и ужасный внутренний мир. Начало цикла тут: https://dzen.ru/media/id/623ff85fd08b342d1f0e70be/6249439b85d9f108cc49544f
Презентация антигена.
Макрофаги не просто хомячат всякий био-мусор или врагов, которые оказались у них на пути. Они ещё обязаны показывать другим иммунным клеткам образцы того, что сожрали. Звучит для нас странно. Но это очень важный момент.
Сначала, как это происходит. Всё, что было съедено макрофагом "дробится" внутри него на молекулы. Большой интерес представляют именно белки, так как они, чаще всего, являются "паспортом" живого существа - ведь в белках закодирована его генетическая информация. Куски белков - полипептиды из аминокислот - прикрепляются к так называемому комплексу гистосовместимости МНС-2 (специальный белок, который производит сам макрофаг). Потом это "украшение" пожиратель вывешивает на свою оболочку снаружи. Для обозрения (вернее ощупывания) окружающими. Называется сие нелепое действо очень эффектно: презентация антигена.
Как - примерно понятно. А вот ЗАЧЕМ это нужно? Дело в том, что макрофаг «в лицо» знает только некоторых врагов. А незнакомых он попросту не умеет идентифицировать. Сожрёт и даже не поймёт, чо он только что сожрал. А это крайне важно. Чужака проворонить никак нельзя. Потому макрофаг увешивается всяческими «останками» съеденного и добросовестно тащится к специалистам на презентацию. Главными по молекулярным "объедкам" являются Т-лимфоциты.
Т-лимфоциты
Эти иммунные защитники зарождаются в тимусе (вилочковая железа), и там же они проходят "обучение" на специалистов. Они должны научиться выявлять врагов. Но не тех, которых иммунная система уже знает. А тех, с которыми организм еще не знаком.
Эти лимфоциты путём очень сложных превращений конструируют на своей поверхности специальные Т-рецепторы, которыми впоследствии смогут «шмонать» презентуемые макрофагами (куски всякой хрени) антигены. Т-рецепторов на одной клетке около 30 тысяч! И задача этих клеток - научиться виртуозно отличать с их помощью «свои» антигены от чужих. То есть находить и выявлять признаки генетической чужеродности. Я, как всегда, очень упрощаю, и может показаться - да что тут сложного? Определить своё от чужого. Но это легко, когда у тебя есть глаза, уши, нюх в конце-концов. А еще лица, приметы, фото и документы. А у этих малышей ничего такого нет. Только молекулы да гены. Вот и выкручиваются, как могут. Строят из г..на и палок, как говорится...
В общем, в тимусе происходят сложнейшие и поразительно точные процессы. И тут очень важно, чтобы в поиске незнакомых чужаков, Т-лимфоциты не среагировали на «свои» антигены, ведь такой «спец» может запустить аутоиммунную реакцию и натравить иммунных защитников на свой же организм. Потому в тимусе Т-лимфоциты проходят строгие испытания. Они в тестовом режиме взаимодействуют со «своими» антигенами, и, если реагируют на них, как на чужие - подлежат немедленному уничтожению посредством апоптоза(самоубийства). Это называется негативная селекция. Криворукие Т-лимфоциты - у кого получились кривые Т-рецепторы, тоже выпиливаются (это позитивная селекция).
Короче, из тимуса выходят только с красным дипломом. Или не выходят вообще. Выживают всего около 5% клеток.
Наивный Т-лимфоцит
Бравые выпускники тимуса изначально являются не активированными клетками. Потому что ещё никогда не контактировали с чужеродным антигеном (они же в тимусе только свои изучили). Называются такие клетки очень мило – наивные Т-лимфоциты.
Наивные Т-лимфоциты обычно обитают в лимфатических узлах и патрулируют окрестности, методично «шмоная» макрофагов и другие антиген-презентирующие клетки при помощи своих Т-рецепторов.
Представим, наш знакомый макрофаг М-2 много чего сегодня сожрал и, гордый собой, приполз на презентацию. Т-лимфоцит внимательно ощупает все вывешенные на нём антигены. Если он их все "узнает", то с улыбкой скажет: "Все в порядке, товарищ, проходите". Но если что-то не сойдется, если какой-то полипептид окажется подозрительным и незнакомым, наивный Т-лимфоцит сразу перестанет быть наивным. Он «запомнит» найденный чужеродный антиген и активируется.
После активации чужеродным антигеном, наивный Т-лимфоцит начинает усиленно делиться и производит маленькую армию себя самого. Часть клонов меняют фенотип и становятся профессиональными убийцами. Они так и называются - Т-киллеры. А другая часть превращается в кураторов, которые называются Т-хелперы.
Т-киллер (цитотоксический Т- лимфоцит).
Цель Т-киллера - отыскать не самого врага, антиген которого обнаружили, а вычислить клетки собственного организма, которые тот успел заразить. Но вот незадача: в клетку иммунные защитники попасть не могут и, соответственно, не способны увидеть, что творится внутри неё. А им это необходимо знать – вдруг в клетке засел враг, которого они ищут, и она уже не клетка, а зомби? Потому все добропорядочные граждане-клетки под страхом смерти соблюдают закон: они обязаны выставлять напоказ образцы белковых молекул, которые используют в данный момент для своих нужд. То есть, если макрофаги и другие антиген-презентирующие клетки демонстрируют то, что сожрали, то обычные гражданские показывают то, что происходит сейчас у них внутри. Они также прикрепляют образцы своих белков к комплексу гистосовместимости (но другого класса – МНС -1), и выставляют их на свои оболочки. Если в клетке засел враг, то в образцы попадут куски и его жизнедеятельности. Так Т-киллеры определяют, что клетка заражена патогеном. Такой гражданин подлежит немедленному уничтожению во благо остальных.
Т-киллеры – безжалостные, но аккуратные убийцы. Определив, что клетка заражена, они вставляют в её оболочку специальные белки перфорины, которые делают в ней дырку. Через эту дырку Т-киллер впрыскивает гранзим и гранулизин, вещества, которые включают в клетке механизм самоуничтожения – апоптоз. Клетка, подписав завещание, покорно распадается на части, а эти куски впоследствии подъедают товарищи макрофаги. Шоб ничего зря не пропало.
А что, нельзя как-то достать вирусы или бактерии из клетки без её убийства?
К сожалению, эволюция такого ещё "не придумала".
Т-хелперы.
Другая часть клонированных Т-лимфоцитов становятся помощниками – Т-хелперами. Их задача – вызывать подмогу и руководить операцией.
Делают они это, выделяя разнообразные цитокины. Цитокины – это маленькие белковые молекулы схожие с гормонами, при помощи которых клетки общаются между собой. Они как молекулярные СМС-ки, которые выбрасываются прямо в межклеточную жидкость(вы же помните, что клетки живут в водном растворе), и которые могут "прочесть" другие граждане или бойцы. Цитокины привлекают нужные клетки иммунитета в зону разворачивающихся боевых действий или раздают им необходимые команды. Также обязанностью Т-хелперов является стимуляция В-лимфоцитов, которые ответственны за производство антител к обнаруженному антигену.
Но об антителах и В-лимфоцитах - уже в следующий раз. Не уходите далеко:)
Продолжение: https://dzen.ru/media/id/623ff85fd08b342d1f0e70be/624d068da5e5cd6aa7caf053
