РЕФЕРАТ
"Регуляція імунної відповіді"
Введення
Імунна відповідь, як і всі біологічні функції, знаходиться під контролем різноманітних регуляторних механізмів. Ці механізми забезпечують відновлення вихідного, «неактивного» стану імунної системи, коли імунна відповідь на даний антиген більше не потрібний. Ефективний імунну відповідь - результат взаємодії між антигеном і цілою мережею імунокомпетентних клітин. Характер імунної відповіді, як в кількісному, так і в якісному відношенні, залежить від багатьох факторів, в тому числі від типу антигену, його дози та шляхи надходження, від властивостей антігенпрезентірующіх клітин і генетичних особливостей організму, а також від попереднього контакту імунної системи з даними або перекрестнореагірующім антигеном. На імунну відповідь здатні впливати специфічні антитіла.
Антиген як фактор імунорегуляції
Активація Т-і В-клітин відбувається в результаті ефективного зв'язування антигенного матеріалу їх Антигенспецифічність рецепторами.
Рецептори Т-клітин взаємодіють не з нативним антигеном, а з утворилися в результаті його процесингу пептидними фрагментами, асоційованими з молекулами МНС класу 1 або II. На результат імунної відповіді істотно впливає природа антигену, його доза і спосіб введення.
Тип імунної відповіді залежить від природи антигену
Різні антигени індукують імунні відповіді різних типів. Полісахаридні капсульні антигени бактерій зазвичай викликають тільки гуморальну відповідь, тоді як їх білкові антигени - і клітинний, і гуморальний відповіді. Мікроорганізми, що локалізуються всередині клітин організму-господаря, зокрема деякі бактерії, паразити і віруси, індукують клітинну імунну відповідь, а розчинні білкові антигени - гуморальний. Клітинну імунну відповідь викликають і такі антигени, як кремнійсодержащіе з'єднання.
Ефективний імунну відповідь забезпечує елімінацію антигену з організму. Після цього лімфоцити повертаються в стан спокою. Однак деякі антигени можуть не настільки ефективно віддалятися з організму, що призводить до продовження імунної відповіді протягом тривалого часу з патологічними наслідками для організму.
У великих дозах антиген може індукувати толерантність
Введення дуже високої дози антигену нерідко викликає розвиток специфічної Т-клітинної, а іноді і В-клітинної толерантності. Подібний феномен часто спостерігається у випадку ін'єкції антигену новонародженим мишам. Довгий час причиною цього вважали незрілість імунної системи. Проте тепер встановлено, що у новонароджених мишей можуть розвиватися і повноцінні імунні реакції, відсутність ж імунної відповіді в ряді випадків пов'язана не з незрілістю Т-клітин, а з так званим імунним відхиленням, при якому домінує освіта непротектівних цитокі-нів II типу замість протективних цитокінів I типу. Як встановлено, Т-незалежні полісахаридні антигени при введенні у великих дозах індукують толерантність В-клітин.
У залежності від шляху надходження антигену імунна відповідь може виникнути або бути відсутнім
Як встановлено, важливе значення для виникнення імунної відповіді має спосіб введення антигену. Антигени, введені підшкірно або внутрішньошкірно, викликають імунну відповідь, тоді як при внутрішньовенній ін'єкції, прийомі всередину або застосуванні у вигляді аерозолю вони можуть індукувати толерантність або імунне відхилення. Наприклад, гризуни в разі прийому овальбуміна або основного білка мієліну з кормом не реагують на подальшу стимуляцію відповідним антигеном. Більше того, застосування ОБМ захищає тварин від розвитку аутоімунного захворювання - експериментального алергічного енцефаломієліту. Цей феномен може бути використаний з терапевтичною метою при алергічних розладах; нещодавно проведені дослідження показали, що пероральне введення Т-клітинного епітопів алергену Der pi кліща домашнього пилу може забезпечити толерантність до нативної антигену. Мезанизма толерантності при цьому може бути як енергія, так і імунне відхилення.
Подібні спостереження були зроблені і при використанні антигенів у формі аерозолів. Експерименти, проведені на мишах, показали, що введення енцефалітогенного пептиду інтраназально у вигляді аерозолю знижує інтенсивність розвитку ЕАЕ, який виникає при подальшому звичайному способі введення пептиду. Цей факт також може мати значення для розробки методів лікувального впливу, оскільки інгібувати відповідь здатний не тільки даний антиген, застосовуваний у вигляді аерозолю, а й інші антигени, викликають ЕАЕ.
Наочний приклад того, як може впливати на імунну відповідь спосіб введення антигену, дало вивчення інфекції, спричиненої у миші вірусом лімфоцитарного хоріоменінгіту. У мишей, прімірованних пептидом в неповному ад'юванта Фрейнда шляхом його підшкірного введення, розвивається імунітет до ВЛХМ. Однак, якщо той же пептид введений внутрішньочеревно, тварини стають толерантними і втрачають здатність елімінувати вірус.
Антігенпрезентірующіх клітини
Природа АПК, що здійснюють первинне уявлення антигену, може визначати тип викликається їм реакції - повноцінний імунну відповідь або толерантність. Для ефективної активації Т-клітин необхідна присутність на поверхні АПК костімулірующіх молекул. Тому презентація антигену дендритними клітинами або активованими макрофагами, які експресують у великій кількості антигени МНС класу II і поряд з ними костімулірующіе молекули, веде до високоефективної активації Т-клітин. Крім того, взаємодія молекул CD40L, експресуються на поверхні активованих Т-лімфоцитів, і CD40 на поверхні дендритних клітин забезпечує інтенсивну продукцію цими останніми ІЛ-12, необхідного для ефективного Txl-відповіді. Якщо ж антиген презентують Т-клітин «непрофесійні» АПК, які нездатні забезпечити костімуляцію, виникає ареактів-ність або імунне відхилення. Так, уявлення антигену нестимульований Т-клітин спочиваючими В-лімфоцитами викликає не активацію, а толерантність Т-клітин. Ад'юванти можуть сприяти розвитку імунної відповіді тим, що вони індукують експресію антигенів МНС і костімулірующіх молекул з великою щільністю на поверхні АПК. Ілюстрацією цього є результати нещодавно проведених експериментів з вивчення механізмів толерантності у новонароджених тварин як більш чутливих до індукції толерантності, ніж дорослі. Ці дослідження показали, що резистентність до ЕАЕ, що викликається введенням ОБМ в неповному ад'юванта Фрейнда, пов'язана з розвитком домінантного Тх2-відповіді. У виникненні ЕАЕ беруть участь Txl-клітини, а попередній Тх2-відповідь на ОБМ запобігає патологічний Txl-відповідь.
Значення дендритних клітин в індукції відповіді, опосередковуваного цитотоксичними Т-лімфоцитами, встановлено в експериментах з перенесенням новонародженим мишам-самкам клітин від мишей-самців. Самки, що отримали спленоціти, не продукували Тц-відповідь на наступне введення З-Х-антигену мишей-самців. У той же час перенесення дендритних клітин забезпечував розвиток повноцінного, З-Х-специфічного Ов-відповіді.
Регуляторний вплив антитіл
Як встановлено, антитіла здійснюють регуляцію імунної відповіді за механізмом зворотного зв'язку. Пасивно введені разом з антигеном IgM-антитіла специфічно підсилюють імунну відповідь на даний антиген, тоді як IgG-антитіла його пригнічують. Спочатку це було виявлено на моделі пасивної імунізації поліклональними антитілами, а потім одержало підтвердження в експериментах з використанням моноклональних антитіл.
Здатність пасивно введених антитіл посилювати або пригнічувати імунну відповідь враховують при вакцинації і використовують в клінічній практиці.
• Імунізацію деякими вакцинами проводять звичайно дітям старше одного року, оскільки протягом принаймні 6 місяців після народження в крові дитини є велика кількість IgG-антитіл, отриманих від матері, а присутність таких пасивно придбаних антитіл під час вакцинації може істотно знизити її ефективність.
• У випадках резус-несумісності введення резус-негативної матері антитіл ан-ти-RhD запобігає первинну сенсибілізацію Кп +-еритроцитами плоду, можливо в результаті елімінації чужорідного антигену з крові матері.
Механізми модуляції імунної відповіді під впливом антитіл ще недостатньо повно з'ясовані. Передбачається, що підвищення продукції бляшкообразующіх клітин при дії lgM-антитіл може бути обумовлене двома факторами.
• Містять IgM імунні комплекси поглинаються за участю Fc-рецепторів або СЗ-рецепторів на поверхні АПК і процесує більш ефективно, ніж вільний антиген.
• Містять IgM імунні комплекси стимулюють утворення антіідіотіпіческіе антитіл проти IgM, які підсилюють імунну відповідь.
lgG-антитіла можуть пригнічувати синтез специфічних IgG
Опосередкована IgG супресія може здійснюватися різними шляхами.
Блокуючу дію антитіл Пасивно введені антитіла пов'язують антиген, конкуруючи з В-клітинами. У цьому випадку ефект IgG-антитіл істотно залежить від їх кон-
рації, а також від співвідношення їх афінності до антигену з аффінність В-клітинних рецепторів. Успішно конкурують з антитілами за антиген тільки ті В-клітини, які володіють високоафінними рецепторами, причому механізм конкуренції не залежить від Fc-фрагмента антитіл.
Перехресне зв'язування рецепторів Антитіла IgG також надають регуляторний дію; воно обумовлене Fc-фрагментом їх молекули. Експериментально встановлено, що імуноглобулін здатний інгібувати диференціювання В-клітин шляхом перехресного зв'язування антигенного рецептора з Fc-рецептором на поверхні тієї ж клітини. У цьому разі антитіла можуть розпізнавати різні епітопи.
У дозах, недостатніх для повного придушення продукції антитіл, IgG підвищує їхню середню аффінность в результаті того, що успішно конкурувати з пасивно введеними антитілами за антиген здатні лише В-клітини, які мають високоафінними рецепторами. Як передбачається, регуляція за механізмом зворотного зв'язку, здійснювана антитілами, грає важливу роль у процесі підвищення афінності антитіл.
Імунні комплекси можуть посилювати або пригнічувати імунні реакції
Один з механізмів модулюючого впливу антитіл на імунну відповідь є Fc-залежним і пов'язаний з утворенням імунних комплексів антиген-антитіло. Імунні комплекси можуть інгібувати або посилювати імунну відповідь. Активуючи комплемент, імунні комплекси можуть локалізуватися шляхом взаємодії з CR2 на фолікулярних дендритних клітинах. Це сприяє імунної відповіді, оскільки забезпечує постійне джерело антигену. Рецептор CR2 екс-прессіруется також на В-клітинах, і при цьому відомо, що косвязиваніе CR2 з мембранним IgM активує В-клітини; таким чином, взаємодія імунних комплексів з CR2, що входять до складу В-клітинного корецеп-торного комплексу, і mlg може приводити до посилення специфічної імунної відповіді.
У хворих із злоякісними пухлинами иммунореактивность часто буває пригнічена; передбачається, що це пов'язано з присутністю в крові імунних комплексів, що складаються з антитіл і антигенів пухлинних клітин.
Роль лімфоцитів в імунорегуляції
Т-лімфоцити надають очевидне позитивний вплив на імунну відповідь, виконуючи хелперних функцію. Крім того, в залежності від типу хелперних Т-клітин імунна відповідь може носити характер гуморального або клітинного. Є також переконливий доказ того, що Т-клітини здатні пригнічувати імунну відповідь.
Т-клітини CD4 можуть запобігати виникненню аутоімунітету
При багатьох експериментальних аутоімунних, захворюваннях Т-клітини CD4 +, які утворюються після введення високих доз аутоантигенов, запобігають подальшу індукцію аутоімунного процесу. Так, Т-клітини CD4 + запобігають утворення аутоантитіл до тиреоглобуліну.
Встановлено також, що одночасне введення мишам антитіл анти-С04 і иммуногенной дози тиреоглобуліну не тільки запобігає розвитку аутоімунітету, але призводить до утворення по-Механізм, за допомогою якого Т-клітини здійснюють такого роду негативний вплив, не цілком ясний. Однак проведені недавно експерименти вказують на те, що частково чи повністю пригнічувати імунну відповідь можуть продукують Тх-клітинами цитокіни ФЦСв, ІЛ-4 і ІЛ-10.
У регуляції антитілоутворення беруть участь різні субпопуляції Тх-клітин
Деякі спостереження, що стосуються регуляції синтезу IgE-антитіл, можна пояснити тим, що Тх-клітини CD4 + різних субпопуляцій продукують різні цитокіни. Між окремими субпопуляціями Тх-клітин існує взаємозв'язок у вигляді перехресної регулювання їх активності: секретується Txl-клітинами Іфу здатний ін-гібіровать реактивність Тх2-лімфоцитів; ІЛ-10, утворений Тх2-клітинами, знижує експресію молекул В7 та ІЛ-12 антігенпрезенті-руюшімі клітинами , що в свою чергу інгібує активацію Txl-лімфоцитів. Крім того, на експресію високоафінного рецептора ІЛ-12, необхідного для розвитку Тх1-кле-струм, впливає баланс цитокінів. Високоафінними ІЛ-12Р містить у своїй структурі два ланцюги, ВА і в2, причому обидві вони разом експресуються тільки клітинами Txl. Ланцюг в 1 мають і Txl-, і Тх2-лімфоцити, а експресію в2-Херр індукує ІФуі інгібує ІЛ-4. На розвиток субпопуляцій Т-клітин робить також вплив ІФА, який сприяє формуванню субпопуляцій Txl-лімфоцитів навіть у присутності ІЛ-4 і в умовах нейтралізації ІЛ-12. Таким чином, переважна активація Txl-або Тх2-клітин може призводити до імунної відхилення - виборчому розвитку ефекторних відповіді певного типу. Такий виборчий зрушення відповіді може бути використаний у терапії аутоімунних і алергічних захворювань.
Адоптивного перенесенням Т-клітин CD8 + можна викликати резистентність і толерантність
Встановлено, що Т-клітини CD8 + також регулюють імунну відповідь. У селезінці тварин, у яких индуцировали толерантність до ОБМ шляхом перорального введення антигену, були виявлені Т-лімфоцити CD8 +, здатні при адоптивного перенесення створювати у реципієнтів резистентність до ЕАЕ. Ці Т-клітини не тільки супрессірующего Т-клітинну відповідь на ОБМ in vitro, але можуть також викликати ефект «придушення свідка» щодо інших, неспоріднених антигенів. Імовірно даний ефект опосередкований ФЦСв.
Регуляція імунної відповіді Тх2-клітинами CD4 + являє собою нормальний фізіологічний процес
Роль регуляторних ефектів, опосередкованих Т-клітинами CD4 + або CD8 +, в звичайних фізіологічних умовах залишається під питанням. Проте виявлення в нормі у тварин Т-лімфоцитів CD4 +, здатних попереджати розвиток аутоімунітету, свідчить про їх значення у підтримці нормального гомеостазу. Крім того, для щури та миші встановлено, що після видалення Тх2-клітин CD4 +, які продукують у звичайних умовах ІЛ-4 та ІЛ-10, порушується регуляція імунної відповіді. Цей факт переконливо доводить, що регуляція імунної відповіді, здійснювана Тх2-лімфоцитами CD4, являє собою нормальний фізіологічний процес, а не артефакт. За наявними даними, при виникненні коліту у мишей регулюючу роль у розвитку патологічного процесу може грати ФЦСв. Це узгоджується з результатами дослідів з вивчення коліту у мишей, позбавлених гена ФЦСв методом генного нокауту.
Ідіотіпіческіе модуляція імунної відповіді
Толерантність до власних антигенів розвивається в онтогенезі. Однак у неонанальний період унікальні зв'язуючі ділянки Антигенспецифічність рецепторів на В-і Т-клітинах надто нечисленні, щоб індукувати толерантність. Те ж саме відноситься до антитіл: хоча вони присутні в сироватці крові, толерантність розвивається тільки до їх Fc-фрагментами, оскільки лише вони є в достатній концентрації; толерантності до детерминантам легких і важких ланцюгів, відповідальним за зв'язування специфічних антигенів, не виникає. Таким чином, індивідуальні Т-клітинні рецептори і імуноглобуліни є імуногенними за рахунок цих унікальних послідовностей, званих іліотіпамі. Антитіла, які утворюються проти антигензв'язуючих центрів, здатні впливати на результат імунної відповіді.
Ідіотіпіческіе детермінанти можуть кодуватися гаметную генами V-областей або виникати в результаті рекомбінацій і мутацій, що обумовлюють утворення функціонально активних генів V-областей імуноглобулінів. Імуногенні епітопи в самому зв'язує центрі або розташовані навколо нього називають ідіотопамі. Відомим імунологом Йерне висунута гіпотеза про існування в організмі імунної мережі, всередині якої взаємодії здійснюються шляхом розпізнавання ідіотипи. Згідно з цими уявленнями, які утворюються до антигену антитіла в свою чергу викликають спрямований проти них антіідіотіпіческіе відповідь. Ця гіпотеза концептуально приваблива, проте роль такого ролу ідіотіпіческіе мережі в регуляції нормальної імунної відповіді залишається предметом гарячих суперечок.
"Регуляція імунної відповіді"
Введення
Імунна відповідь, як і всі біологічні функції, знаходиться під контролем різноманітних регуляторних механізмів. Ці механізми забезпечують відновлення вихідного, «неактивного» стану імунної системи, коли імунна відповідь на даний антиген більше не потрібний. Ефективний імунну відповідь - результат взаємодії між антигеном і цілою мережею імунокомпетентних клітин. Характер імунної відповіді, як в кількісному, так і в якісному відношенні, залежить від багатьох факторів, в тому числі від типу антигену, його дози та шляхи надходження, від властивостей антігенпрезентірующіх клітин і генетичних особливостей організму, а також від попереднього контакту імунної системи з даними або перекрестнореагірующім антигеном. На імунну відповідь здатні впливати специфічні антитіла.
Антиген як фактор імунорегуляції
Активація Т-і В-клітин відбувається в результаті ефективного зв'язування антигенного матеріалу їх Антигенспецифічність рецепторами.
Рецептори Т-клітин взаємодіють не з нативним антигеном, а з утворилися в результаті його процесингу пептидними фрагментами, асоційованими з молекулами МНС класу 1 або II. На результат імунної відповіді істотно впливає природа антигену, його доза і спосіб введення.
Тип імунної відповіді залежить від природи антигену
Різні антигени індукують імунні відповіді різних типів. Полісахаридні капсульні антигени бактерій зазвичай викликають тільки гуморальну відповідь, тоді як їх білкові антигени - і клітинний, і гуморальний відповіді. Мікроорганізми, що локалізуються всередині клітин організму-господаря, зокрема деякі бактерії, паразити і віруси, індукують клітинну імунну відповідь, а розчинні білкові антигени - гуморальний. Клітинну імунну відповідь викликають і такі антигени, як кремнійсодержащіе з'єднання.
Ефективний імунну відповідь забезпечує елімінацію антигену з організму. Після цього лімфоцити повертаються в стан спокою. Однак деякі антигени можуть не настільки ефективно віддалятися з організму, що призводить до продовження імунної відповіді протягом тривалого часу з патологічними наслідками для організму.
У великих дозах антиген може індукувати толерантність
Введення дуже високої дози антигену нерідко викликає розвиток специфічної Т-клітинної, а іноді і В-клітинної толерантності. Подібний феномен часто спостерігається у випадку ін'єкції антигену новонародженим мишам. Довгий час причиною цього вважали незрілість імунної системи. Проте тепер встановлено, що у новонароджених мишей можуть розвиватися і повноцінні імунні реакції, відсутність ж імунної відповіді в ряді випадків пов'язана не з незрілістю Т-клітин, а з так званим імунним відхиленням, при якому домінує освіта непротектівних цитокі-нів II типу замість протективних цитокінів I типу. Як встановлено, Т-незалежні полісахаридні антигени при введенні у великих дозах індукують толерантність В-клітин.
У залежності від шляху надходження антигену імунна відповідь може виникнути або бути відсутнім
Як встановлено, важливе значення для виникнення імунної відповіді має спосіб введення антигену. Антигени, введені підшкірно або внутрішньошкірно, викликають імунну відповідь, тоді як при внутрішньовенній ін'єкції, прийомі всередину або застосуванні у вигляді аерозолю вони можуть індукувати толерантність або імунне відхилення. Наприклад, гризуни в разі прийому овальбуміна або основного білка мієліну з кормом не реагують на подальшу стимуляцію відповідним антигеном. Більше того, застосування ОБМ захищає тварин від розвитку аутоімунного захворювання - експериментального алергічного енцефаломієліту. Цей феномен може бути використаний з терапевтичною метою при алергічних розладах; нещодавно проведені дослідження показали, що пероральне введення Т-клітинного епітопів алергену Der pi кліща домашнього пилу може забезпечити толерантність до нативної антигену. Мезанизма толерантності при цьому може бути як енергія, так і імунне відхилення.
Подібні спостереження були зроблені і при використанні антигенів у формі аерозолів. Експерименти, проведені на мишах, показали, що введення енцефалітогенного пептиду інтраназально у вигляді аерозолю знижує інтенсивність розвитку ЕАЕ, який виникає при подальшому звичайному способі введення пептиду. Цей факт також може мати значення для розробки методів лікувального впливу, оскільки інгібувати відповідь здатний не тільки даний антиген, застосовуваний у вигляді аерозолю, а й інші антигени, викликають ЕАЕ.
Наочний приклад того, як може впливати на імунну відповідь спосіб введення антигену, дало вивчення інфекції, спричиненої у миші вірусом лімфоцитарного хоріоменінгіту. У мишей, прімірованних пептидом в неповному ад'юванта Фрейнда шляхом його підшкірного введення, розвивається імунітет до ВЛХМ. Однак, якщо той же пептид введений внутрішньочеревно, тварини стають толерантними і втрачають здатність елімінувати вірус.
Антігенпрезентірующіх клітини
Природа АПК, що здійснюють первинне уявлення антигену, може визначати тип викликається їм реакції - повноцінний імунну відповідь або толерантність. Для ефективної активації Т-клітин необхідна присутність на поверхні АПК костімулірующіх молекул. Тому презентація антигену дендритними клітинами або активованими макрофагами, які експресують у великій кількості антигени МНС класу II і поряд з ними костімулірующіе молекули, веде до високоефективної активації Т-клітин. Крім того, взаємодія молекул CD40L, експресуються на поверхні активованих Т-лімфоцитів, і CD40 на поверхні дендритних клітин забезпечує інтенсивну продукцію цими останніми ІЛ-12, необхідного для ефективного Txl-відповіді. Якщо ж антиген презентують Т-клітин «непрофесійні» АПК, які нездатні забезпечити костімуляцію, виникає ареактів-ність або імунне відхилення. Так, уявлення антигену нестимульований Т-клітин спочиваючими В-лімфоцитами викликає не активацію, а толерантність Т-клітин. Ад'юванти можуть сприяти розвитку імунної відповіді тим, що вони індукують експресію антигенів МНС і костімулірующіх молекул з великою щільністю на поверхні АПК. Ілюстрацією цього є результати нещодавно проведених експериментів з вивчення механізмів толерантності у новонароджених тварин як більш чутливих до індукції толерантності, ніж дорослі. Ці дослідження показали, що резистентність до ЕАЕ, що викликається введенням ОБМ в неповному ад'юванта Фрейнда, пов'язана з розвитком домінантного Тх2-відповіді. У виникненні ЕАЕ беруть участь Txl-клітини, а попередній Тх2-відповідь на ОБМ запобігає патологічний Txl-відповідь.
Значення дендритних клітин в індукції відповіді, опосередковуваного цитотоксичними Т-лімфоцитами, встановлено в експериментах з перенесенням новонародженим мишам-самкам клітин від мишей-самців. Самки, що отримали спленоціти, не продукували Тц-відповідь на наступне введення З-Х-антигену мишей-самців. У той же час перенесення дендритних клітин забезпечував розвиток повноцінного, З-Х-специфічного Ов-відповіді.
Регуляторний вплив антитіл
Як встановлено, антитіла здійснюють регуляцію імунної відповіді за механізмом зворотного зв'язку. Пасивно введені разом з антигеном IgM-антитіла специфічно підсилюють імунну відповідь на даний антиген, тоді як IgG-антитіла його пригнічують. Спочатку це було виявлено на моделі пасивної імунізації поліклональними антитілами, а потім одержало підтвердження в експериментах з використанням моноклональних антитіл.
Здатність пасивно введених антитіл посилювати або пригнічувати імунну відповідь враховують при вакцинації і використовують в клінічній практиці.
• Імунізацію деякими вакцинами проводять звичайно дітям старше одного року, оскільки протягом принаймні 6 місяців після народження в крові дитини є велика кількість IgG-антитіл, отриманих від матері, а присутність таких пасивно придбаних антитіл під час вакцинації може істотно знизити її ефективність.
• У випадках резус-несумісності введення резус-негативної матері антитіл ан-ти-RhD запобігає первинну сенсибілізацію Кп +-еритроцитами плоду, можливо в результаті елімінації чужорідного антигену з крові матері.
Механізми модуляції імунної відповіді під впливом антитіл ще недостатньо повно з'ясовані. Передбачається, що підвищення продукції бляшкообразующіх клітин при дії lgM-антитіл може бути обумовлене двома факторами.
• Містять IgM імунні комплекси поглинаються за участю Fc-рецепторів або СЗ-рецепторів на поверхні АПК і процесує більш ефективно, ніж вільний антиген.
• Містять IgM імунні комплекси стимулюють утворення антіідіотіпіческіе антитіл проти IgM, які підсилюють імунну відповідь.
lgG-антитіла можуть пригнічувати синтез специфічних IgG
Опосередкована IgG супресія може здійснюватися різними шляхами.
Блокуючу дію антитіл Пасивно введені антитіла пов'язують антиген, конкуруючи з В-клітинами. У цьому випадку ефект IgG-антитіл істотно залежить від їх кон-
рації, а також від співвідношення їх афінності до антигену з аффінність В-клітинних рецепторів. Успішно конкурують з антитілами за антиген тільки ті В-клітини, які володіють високоафінними рецепторами, причому механізм конкуренції не залежить від Fc-фрагмента антитіл.
Перехресне зв'язування рецепторів Антитіла IgG також надають регуляторний дію; воно обумовлене Fc-фрагментом їх молекули. Експериментально встановлено, що імуноглобулін здатний інгібувати диференціювання В-клітин шляхом перехресного зв'язування антигенного рецептора з Fc-рецептором на поверхні тієї ж клітини. У цьому разі антитіла можуть розпізнавати різні епітопи.
У дозах, недостатніх для повного придушення продукції антитіл, IgG підвищує їхню середню аффінность в результаті того, що успішно конкурувати з пасивно введеними антитілами за антиген здатні лише В-клітини, які мають високоафінними рецепторами. Як передбачається, регуляція за механізмом зворотного зв'язку, здійснювана антитілами, грає важливу роль у процесі підвищення афінності антитіл.
Імунні комплекси можуть посилювати або пригнічувати імунні реакції
Один з механізмів модулюючого впливу антитіл на імунну відповідь є Fc-залежним і пов'язаний з утворенням імунних комплексів антиген-антитіло. Імунні комплекси можуть інгібувати або посилювати імунну відповідь. Активуючи комплемент, імунні комплекси можуть локалізуватися шляхом взаємодії з CR2 на фолікулярних дендритних клітинах. Це сприяє імунної відповіді, оскільки забезпечує постійне джерело антигену. Рецептор CR2 екс-прессіруется також на В-клітинах, і при цьому відомо, що косвязиваніе CR2 з мембранним IgM активує В-клітини; таким чином, взаємодія імунних комплексів з CR2, що входять до складу В-клітинного корецеп-торного комплексу, і mlg може приводити до посилення специфічної імунної відповіді.
У хворих із злоякісними пухлинами иммунореактивность часто буває пригнічена; передбачається, що це пов'язано з присутністю в крові імунних комплексів, що складаються з антитіл і антигенів пухлинних клітин.
Роль лімфоцитів в імунорегуляції
Т-лімфоцити надають очевидне позитивний вплив на імунну відповідь, виконуючи хелперних функцію. Крім того, в залежності від типу хелперних Т-клітин імунна відповідь може носити характер гуморального або клітинного. Є також переконливий доказ того, що Т-клітини здатні пригнічувати імунну відповідь.
Т-клітини CD4 можуть запобігати виникненню аутоімунітету
При багатьох експериментальних аутоімунних, захворюваннях Т-клітини CD4 +, які утворюються після введення високих доз аутоантигенов, запобігають подальшу індукцію аутоімунного процесу. Так, Т-клітини CD4 + запобігають утворення аутоантитіл до тиреоглобуліну.
Встановлено також, що одночасне введення мишам антитіл анти-С04 і иммуногенной дози тиреоглобуліну не тільки запобігає розвитку аутоімунітету, але призводить до утворення по-Механізм, за допомогою якого Т-клітини здійснюють такого роду негативний вплив, не цілком ясний. Однак проведені недавно експерименти вказують на те, що частково чи повністю пригнічувати імунну відповідь можуть продукують Тх-клітинами цитокіни ФЦСв, ІЛ-4 і ІЛ-10.
У регуляції антитілоутворення беруть участь різні субпопуляції Тх-клітин
Деякі спостереження, що стосуються регуляції синтезу IgE-антитіл, можна пояснити тим, що Тх-клітини CD4 + різних субпопуляцій продукують різні цитокіни. Між окремими субпопуляціями Тх-клітин існує взаємозв'язок у вигляді перехресної регулювання їх активності: секретується Txl-клітинами Іфу здатний ін-гібіровать реактивність Тх2-лімфоцитів; ІЛ-10, утворений Тх2-клітинами, знижує експресію молекул В7 та ІЛ-12 антігенпрезенті-руюшімі клітинами , що в свою чергу інгібує активацію Txl-лімфоцитів. Крім того, на експресію високоафінного рецептора ІЛ-12, необхідного для розвитку Тх1-кле-струм, впливає баланс цитокінів. Високоафінними ІЛ-12Р містить у своїй структурі два ланцюги, ВА і в2, причому обидві вони разом експресуються тільки клітинами Txl. Ланцюг в 1 мають і Txl-, і Тх2-лімфоцити, а експресію в2-Херр індукує ІФуі інгібує ІЛ-4. На розвиток субпопуляцій Т-клітин робить також вплив ІФА, який сприяє формуванню субпопуляцій Txl-лімфоцитів навіть у присутності ІЛ-4 і в умовах нейтралізації ІЛ-12. Таким чином, переважна активація Txl-або Тх2-клітин може призводити до імунної відхилення - виборчому розвитку ефекторних відповіді певного типу. Такий виборчий зрушення відповіді може бути використаний у терапії аутоімунних і алергічних захворювань.
Адоптивного перенесенням Т-клітин CD8 + можна викликати резистентність і толерантність
Встановлено, що Т-клітини CD8 + також регулюють імунну відповідь. У селезінці тварин, у яких индуцировали толерантність до ОБМ шляхом перорального введення антигену, були виявлені Т-лімфоцити CD8 +, здатні при адоптивного перенесення створювати у реципієнтів резистентність до ЕАЕ. Ці Т-клітини не тільки супрессірующего Т-клітинну відповідь на ОБМ in vitro, але можуть також викликати ефект «придушення свідка» щодо інших, неспоріднених антигенів. Імовірно даний ефект опосередкований ФЦСв.
Регуляція імунної відповіді Тх2-клітинами CD4 + являє собою нормальний фізіологічний процес
Роль регуляторних ефектів, опосередкованих Т-клітинами CD4 + або CD8 +, в звичайних фізіологічних умовах залишається під питанням. Проте виявлення в нормі у тварин Т-лімфоцитів CD4 +, здатних попереджати розвиток аутоімунітету, свідчить про їх значення у підтримці нормального гомеостазу. Крім того, для щури та миші встановлено, що після видалення Тх2-клітин CD4 +, які продукують у звичайних умовах ІЛ-4 та ІЛ-10, порушується регуляція імунної відповіді. Цей факт переконливо доводить, що регуляція імунної відповіді, здійснювана Тх2-лімфоцитами CD4, являє собою нормальний фізіологічний процес, а не артефакт. За наявними даними, при виникненні коліту у мишей регулюючу роль у розвитку патологічного процесу може грати ФЦСв. Це узгоджується з результатами дослідів з вивчення коліту у мишей, позбавлених гена ФЦСв методом генного нокауту.
Ідіотіпіческіе модуляція імунної відповіді
Толерантність до власних антигенів розвивається в онтогенезі. Однак у неонанальний період унікальні зв'язуючі ділянки Антигенспецифічність рецепторів на В-і Т-клітинах надто нечисленні, щоб індукувати толерантність. Те ж саме відноситься до антитіл: хоча вони присутні в сироватці крові, толерантність розвивається тільки до їх Fc-фрагментами, оскільки лише вони є в достатній концентрації; толерантності до детерминантам легких і важких ланцюгів, відповідальним за зв'язування специфічних антигенів, не виникає. Таким чином, індивідуальні Т-клітинні рецептори і імуноглобуліни є імуногенними за рахунок цих унікальних послідовностей, званих іліотіпамі. Антитіла, які утворюються проти антигензв'язуючих центрів, здатні впливати на результат імунної відповіді.
Ідіотіпіческіе детермінанти можуть кодуватися гаметную генами V-областей або виникати в результаті рекомбінацій і мутацій, що обумовлюють утворення функціонально активних генів V-областей імуноглобулінів. Імуногенні епітопи в самому зв'язує центрі або розташовані навколо нього називають ідіотопамі. Відомим імунологом Йерне висунута гіпотеза про існування в організмі імунної мережі, всередині якої взаємодії здійснюються шляхом розпізнавання ідіотипи. Згідно з цими уявленнями, які утворюються до антигену антитіла в свою чергу викликають спрямований проти них антіідіотіпіческіе відповідь. Ця гіпотеза концептуально приваблива, проте роль такого ролу ідіотіпіческіе мережі в регуляції нормальної імунної відповіді залишається предметом гарячих суперечок.
Ідіотіпіческіе взаємодії можуть посилювати або пригнічувати гуморальну імунну відповідь
Отримано переконливі докази на користь того, що антіідіотіпіческіе антитіла можуть впливати на відтворення розпізнаваних ідіотипи при імунній відповіді. Так, якщо мишам лінії C57BL / 6 ввести гаптен нітрофенолу, вони продукують в основному антитіла небагатьох певних ідіотипи, наприклад ідіотипи 146. Антіідіотіпіческіе антитіла проти цих антитіл можуть посилювати або пригнічувати освіта ідіотипи 146 в відповідь на подальшу ін'єкцію З Ц разом з білком-носієм. Спостережуваний ефект залежить від кількості що вводяться антіідіотіпіческіе антитіл і є ідіотіпспеціфічним, оскільки загальний рівень антитіл проти НФ змінюється мало. Найбільш важливо відзначити, що застосовувалися концентрації антіідіотіпов не виходять за межі нормальних фізіологічних значень для антитіл, несучи цей ідіотип, і це дозволяє припускати, що іліотіпіческая регуляція може здійснюватися in vivo. Подібні спостереження зроблені і при дослідженні інших ідіотіпіческіе систем.
Драматичні наслідки має вступ антіідіотіпіческіе антитіл новонародженим тваринам, коли виникає ефект може зберігатися довічно. Так, здатність мишей відповідати на фосфорілхолін різко знижується, якщо в неонатальний період тварини отримували антіідіотіпіческіе антитіла до Т15. Стан зниженою реактивності зберігається протягом багатьох місяців. У таких мишей при наступному введенні специфічного антигену домінує продукція імуноглобулінів, що не мають ідіотипи Т15.
Нейроендокринні регуляція імунної відповіді
Вже давно відомо, що стресові ситуації можуть служити причиною придушення імунних функцій організму, наприклад зниження його здатності долати інфекції. Є численні дані, що вказують на взаємодію між нервовою, ендокринною та імунною системами. У загальному вигляді два основні шляхи, за допомогою яких процеси, що відбуваються в центральній нервовій системі, можуть відбиватися на імунної функції, полягають у наступному.
• Більша частина лімфоїдних тканин має пряму симпатичну іннервацію - як кровоносних судин, що проходять через лімфоїдну тканину, так і безпосередньо самих лімфоцитів.
• Нервова система прямо чи опосередковано контролює секрецію різних гормонів, зокрема кортикостероїдів, гормону росту, тироксину та адреналіну.
Лімфоцити експресують рецептори для багатьох гормонів, медіаторів і нейропептидів, включаючи рецептори для стероїдів, катехол-нів, енкефалінів, ендорфінів, речовини С і вазоактивного інтестинального пептиду. Ступінь експресії рецепторів та клітинна реактивність варіюють у різних популяцій лімфоцитів і моноцитів, у зв'язку з чим ефект різних медіаторів також варіює залежно від умов. Однак стосовно до імунної системи особливе значення має регуляція, опосередкована кортикостероїдами, ендорфінами і енкефалінів - агентами, які вивільняються при стресі і володіють імуносупресивний дією in vivo. Ефекти ендорфінів in vitro істотно різняться залежно від експериментальної системи та дози; в одних дозах мають супрессивное вплив, в інших - посилюють імунну відповідь. Проте одним з важливих факторів, що регулюють імунну відповідь за механізмом зворотного зв'язку, служать, безсумнівно, кортикостероїди. Встановлено, що самі лімфоцити здатні реагувати на кортико-Тропін-рилізинг-гормон, синтезуючи власний АКТГ, який в свою чергу індукує секрецію кортикостероїдів.
За наявними даними, кортикостероїди інгібують продукцію цитокінів Txl-клітинами, не впливаючи на Тх2-відповідь. Крім того, вони індукують утворення ФЦСв, який може пригнічувати імунну відповідь. Передбачається, що низьким рівнем кортикостероїдів в плазмі у щурів лінії Lewis обумовлена підвищена схильність цих тварин до виникнення різних аутоімунних процесів: після індукції ЕАЕ спонтанне одужання щурів пов'язано з підвищенням вмісту в крові кортикостероїдів; у адреналектомірованних тварин одужання не відбувається. Значення стероїдів у схильності до захворювання продемонстровано також на щурах лінії PVG: в нормі тварини цієї лінії резистентні до ЕАЕ, проте стають чутливими до нього після адреналектомія.
Взаємодія між нейроендокринної та імунної системами не є односпрямованим. Встановлено, що цитокіни, зокрема ІЛ-1 та ІЛ-6, діють в обох напрямках, граючи роль модуляторів взаємодії цих двох систем. Дані цитокіни служать потужними стимуляторами продукції кортикостероїдів надпочечниками завдяки своєму впливу на кортикотропін-рилізинг-гормон. Крім того, що ІЛ-1 продукують макрофаги, а ІЛ-6 - Т-клітини, здатністю до синтезу обох цих цитокінів мають нейрони і клітини глії, а також клітини, локалізовані в гіпофізі і наднирниках. Це ще раз підкреслює важливу роль даних цитокінів як медіаторів двонаправленого дії при реакції організму на стрес.
Генетична регуляція імунної відповіді
Добре відомо, що різні індивіди неоднаково реагують на один і той самий антиген. Результати сімейного аналізу чутливості до
Corynebacteriutn diphtheriae дозволили припустити, що резистентність або чутливість до інфекції може бути спадкоємною ознакою. На користь цього свідчать і дані, отримані на морських свинках різних ліній, неоднаково резистентних до дифтерії; відмінності були визначені як генетично детерміновані. У 1943 р. Фьерд-Шайбель у дослідженнях з селекції ліній морських свинок з високою і низькою иммунореактивность продемонстрував, що продукцію дифтерійного антитоксину контролює один ген і вона успадковується як домінантна менделевської ознака. У цьому дослідженні вперше був встановлений також домінантний тип спадкування високої імунореактивності. У потомстві першого покоління, отриманому від схрещування тварин з високою імунореактивності, 90% особин продукували антитоксин, тоді як при схрещуванні низько реагуючу свинок лише у п'ятому поколінні вдалося отримати 90% тварин з низькою імунореактивності.
Здатність відповідати на антиген залежить від гаплотипу МНС
Отримання інбредних, або чистих, ліній мишей дозволило більш глибоко дослідити вплив генетичних факторів і остаточно довести їх роль у імунологічної реактивності. Миші з різними гаплотипами МНС розрізняються за здатністю до гуморальної відповіді на специфічні антигени. Ця функція залежить від МНС-молекул класу II і специфічна для кожного антигену: лінія з високим рівнем відповіді на одне антиген може на інші відповідати слабо. Гени МНС, як було встановлено, виконують найбільш важливу роль у регуляції відповіді на інфекційні агенти.
Чи не зчеплені з МНС гени також впливають на імунну відповідь
Досягнуті в останні роки в імунології значні успіхи - з'ясування структури молекул МНС класів I і II, вивчення поліморфізму амінокислотних послідовностей молекул МНС і його значення для зв'язування пептидів, розробка молекулярних методів контролю за формуванням репертуару Т-клітинних рецепторів і технології одержання трансгенних мишей - внесли внесок у з'ясування того, яким чином генетичні чинники впливають на імунну відповідь. До числа цих факторів відносяться не тільки гени, зчеплені з МНС. Наприклад, важкий комбінований імунодефіцит обумовлений відсутністю гена рекомбіназами, а недостатність адгезії лейкоцитів виникає внаслідок мутацій гена, що кодує субодиницю р 2-інтегринів, і викликаного ними порушення експресії LFA-1, CR3 і CR4.
Імунна відповідь залежить від активації клонів лімфоцитів. Т-клітини розпізнають антиген тільки в тому випадку, якщо він презентировать їм у вигляді комплексу антигенного пептиду з антигенами МНС класів I або II. Тому, наприклад, мишачі Ов-кліть-ки CD8 +, специфічні до глікопротеїну ВЛХМ, здатні лизировать лише такі інфіковані вірусом клітини-мішені, що отримані від мишей, сумісних по МНС-антигенів класу I з донорами клітин-ефекторів. Здатність до такого розпізнаванню розвивається в онтогенезі.
Формування репертуару периферичних Т-лімфоцитів залежить як від різноманітних ау-тоантігенов, так і від здатності Т-клітин зв'язуватися з власними антигенами МНС. Здатність пептиду до утворення комплексу з молекулою МНС визначається послідовністю амінокислотних залишків її пептілсвязивающего ділянки. Тепер ми знаємо, що велика частина поліморфних амінокислотних залишків молекули МНС локалізована в її пептідсвязивающей порожнини. Тому високий поліморфізм амінокислотних послідовностей МНС-антигенів дуже важливий для зв'язування пептидів і внаслідок цього для активації Т-клітин. Як встановлено, при розвитку в тимусі Т-клітини піддаються селекції двох типів.
• Позитивна селекція заснована на взаємодії ТКР з молекулами МНС на поверхні епітеліальних клітин коркової зони тимуса.
• Негативна селекція відбувається в результаті високоафінного взаємодії між ТКР і комплексом МНС-пептид, презентировать на клітинах кістковомозкового походження в мозковій зоні тимуса.
використовувати цих тварин для демонстрації позитивної селекції. Даний ТКР ідентифікують за допомогою антитіл, специфічних до нв8.
Різні молекули МНС по-різному впливають на утворення зрілих Т-клітин CD8 +, експресують трансгенний ТКР. Позитивна селекція Т-клітин CD8 + з трансгенним ТКР, що містять \ Ф8-ланцюг, була зареєстрована лише у тих мишей, які експрессировалі молекулу H-2D b. Таким чином, позитивна селекція даного рецептора відбувається тільки при експресії соответствующе-
Позитивна селекція в тимусі означає відбір Т-клітин за здатністю розпізнавати антигени, презентировать в комплексі з власними молекулами МНС
Перші дослідження в цій області проводилися за складною схемою, яка включала тімектомія, опромінення, введення кісткового мозку і пересадку тимуса. Їх результати показали, що цитотоксичні лімфоцити лизируют тільки клітини-мішені з такими ж МНС-антигенами, які експресують клітини тимусу, в якому відбувався розвиток Т-клітин. Ці та інші дані дозволяють припускати, що дозрівають Т-клітини «вчаться» розпізнавати антигени тільки в контексті молекул МНС, з якими вони спочатку контактували в тимусі.
Цей процес прояснили експерименти на мишах трансгенних, коли стало можливим одержувати таких трансгенних тварин, у яких основна частина Т-клітин несе всього один Антигенспецифічність рецептор. Відповідний антиген також може експресуватися як продукт трансгена. Це значно спрощує аналіз, оскільки досліджувані Т-клітини складають більшу частину Т-клітинної популяції і їх можна визначити за допомогою клонотіпіческіх, або нв-специфічних, антитіл. Так, можна отримати трансгенних мишей, у яких Т-клітини в основному експресують ТКР клону Тц CD8 +, що розпізнає глікопротеїн ВЛХМ в комплексі з молекулою H-2D b класу I, і ісго МНС-гаплотипу. Подібний відбір протікає на поверхні епітеліальних клітин коркової зони тимуса. Передбачається, що пептидами, опосередкованими позитивну селекцію, служать в нормі присутні в тимусі аутопептіди.
Т-клітини, що розпізнають аутоантигени, піддаються негативній селекції
Негативна селекція шляхом клонального делеції продемонстрована з використанням моноклональних антитіл, специфічних до нв-це-пям мишачих ТКР. Таким способом були ідентифіковані і підраховані Т-клітини, які несуть ТКР з даною нв-ланцюгом, і цей аналіз показав, що у мишей, що експресують 1-Е, Т-клітини \ ф17а + делетіруются в тимусі. Присутність Т-клітин Y4317a + CD4 + CD8 +, але не зрілих Т-клітин нв173 + 004 + або vpi7a + CD8.1 +, дозволило припустити, що делеція відбувається на стадії двічі позитивних Т-клітин у процесі їхнього дозрівання. При цьому було встановлено, що для делеції необхідна експресія поряд з 1-Е і ендогенного ліганда, а не тільки одного 1-Е.
Суперантігени можуть викликати повну делеція окремих серій Т-клітинних рецепторів
У мишей ряду ліній в тимусі відбувається делеція цілих популяцій Т-клітин, які несуть певні ТКР. Так, у мишей, що експресують мінорний, стимулюючий лімфоцити антиген Mls-l a і деякі МНС-молекули класу II, делетіруются Т-клітини нв6 + і нв8.1 +. Здатністю цілих сімейств Т-лімфоцитів розпізнавати антигени Mis пояснюється інтенсивний проліферативний відповідь, що спостерігається при спільному культивуванні несумісних за Mis клітин. У відповіді на деякі антигени беруть участь усі Т-клітини, що експресують певні нв-ланцюга.
Викликають такий сильний відповідь антигени, як екзогенні, так і ендогенні, названі суперантігенамі. Вони зв'язуються не в пептид-зв'язує порожнини антигенів МНС, а безпосередньо з молекулами МНС класу I і II і в-ланцюгами ТКР. Прикладом екзогенного суперантігена може служити стафілококовий ентеротоксин В. Pea -
гірующіе на цей антиген Т-клітини мишей мають ТКР, що містить нв3-або \ Ф8-ланцюга. Mis-антигени відносяться до класу ендогенних суперантігенов. Однак до теперішнього часу встановлено, що наявність Mis-антигенів у дійсності визначається присутністю ендогенних вірусів пухлини молочної залози миші, кодованих довгим З "-термінальним повтором в геномі мишей даної лінії. Існує безліч різних М MTV, і миші кожній лінії мають у геномі лише деякі з них. Ці ендогенні суперантігени, експресувати в тимусі, викликають делеція Т-клітин, які несуть ТКР з ланцюгом нв3, нв6 або нв8.1. Для вивчення того, яким чином селекція в тимусі на ранніх стадіях розвитку організму може вплинути на здатність дорослої тварини формувати відповідь, були використані також трансгенні миші, описані в попередньому розділі. При інфікуванні ВЛХМ в неонаталь-ний період у мишей розвивалася толерантність і вони ставали носіями вірусу. Аналіз дозріваючих Т-клітинних популяцій у цих неону-тально інфікованих мишей показав значне зниження кількості Т-клітин CD4 + CD8 + - можливий наслідок клональною делеції Т-клітин на ранній стадії онтогенезу. Таким чином, формування репертуару периферичних Т-лімфоцитів відбувається в результаті як позитивної, так і негативної селекції. і відповідно обидва ці типи відбору впливають на иммунореактивность.
Зчеплені з МНС гени регулюють відповідь на інфекційні агенти
Певну роль у розвитку відповіді на інфекційні агенти, а також на аутоантигени виконують, як встановлено, гени, зчеплені з МНС. У деяких випадках цю функцію несуть гени, що входять в МНС.
Чутливість мишей до інвазії Trichinella spiralis визначається локусом 1-Е
Перше спостереження, яке свідчить про те, що гени, зчеплені з МНС, можуть впливати на імунну відповідь проти паразитарної інвазії, було зроблено на моделі трихінельозу, що викликається Trichinella spiralis. При зараженні Trichinella spiralis мишей низки рекомбінантних ліній виявлено, що резистентність або сприйнятливість тварин залежить від локусу 1-Е: миші, експрессіруюшіе 1-Е, сприйнятливі до інвазії. На відповідь впливає також один зчеплений з МНС ген. Він не входить до складу МНС, а знаходиться в нерівновазі по зчепленню з МНС. Цей ген, названий Ts-2, картірован поблизу гена ФНП.
Локус 1-Е впливає також на чутливість до Leishmania donovani
Субрайону 1-Е впливає також на чутливість мишей до Leishmania donovani. У дослідженнях на мишах, конгенних за комплексом Н-2, встановлено, що експресують 1-Е миші не володіють резистентністю до вісцеральної формі лейшманіозу. Пряма участь продукту 1-Е у визначенні чутливості до даної інвазії виявлено за дією антитіл анти-Й-Е, які посилювали елімінацію паразитів з організму. Крім того, перенесення трансгена 1-Е мишам, позбавленим цього локусу, робив тварин нездатними знищувати лейшманій, локалізуються в печінці і селезінці, як це відбувається у мишей вихідної лінії.
Деякі HLA-гаплотипи забезпечують захист проти Plasmodium falciparum
Вивчення асоціації HLA-гаплотипів з важкою формою анемії у хворих на малярію, показало, що поширений серед населення Західної Африки і рідко зустрічається в інших расових групах гаплотип DRB1 * 1302-DQB1 * 0501 забезпечує захист від летального результату при малярії, спричиненої Plasmodium falciparum. Встановлено, що молекули DRBP1302 і DRB1 * 1301, що розрізняються одним амінокислотним залишком в загально-ланцюга, пов'язують різні пептиди і ця відмінність, очевидно, впливає на імунну відповідь проти цього збудника малярії.
Зчеплені з МНС гени істотно впливають на чутливість до аутоімунних захворювань Асоціації з МНС-генами
Інсулін-залежний цукровий діабет - аутоімунне захворювання, при якому по-кліть-ки підшлункової залози руйнуються клітинами імунної системи, - асоційований з антигенами HLA-DR3 і HLA-DR4. Найбільший ризик розвитку захворювання існує в разі Гете-розіготності HLA-DR3/DR4. У дійсності ІЗЦД асоційований з генами DQ, хоча внаслідок нерівноваги по зчепленню спочатку була описана асоціація з DR. За допомогою молекулярно-генетичних методів цю асоціацію вдалося вивчити більш детально, і виявилося, що у європеоїдів захворювання первинно асоційоване з геном DQB 1 * 0302. Ревматоїдний артрит у різних етнічних групах асоційований головним чином з HLA-DR4 або HLA-DR1 і лише в невеликому числі випадків з HLA-DQ. Механізми, що лежать в основі підвищеної чутливості до зазначених захворювань, поки неясні. Однією з можливих причин її зв'язки з гаплотипом може бути розбіжність у репер-Туар генів класу II, що виникає як результат позитивної та негативної селекції. Не виключено також, що викликають імунну відповідь епітопи на поверхні бактерій або вірусів зв'язуються переважно з тими чи іншими молекулами МНС. Підтвердженням цієї гіпотези можуть служити дані, отримані при аналізі амінокислотних послідовностей, що утворюють пептідсвязивающіе порожнини молекул HLA-DR4 і HLA-DR1: асоційовані з чутливістю або резистентністю субтипу HLA-DR містять різному заряджені амінокислотні залишки.
Асоціації з МНС-областю
Іншим прикладом нерівноваги по зчепленню служить асоціація аутоімунного процесу у мишей F1 з гаплотипом H-2 Z батьківській лінії NZW. Чітко встановлено, що захворювання асоційоване не з самими МНС-генами, а з геном ФНОа, тісно зчепленим з МНС. Аллель ФНОа у мишей лінії NZW детермінує низький рівень продукції ФНОа. Якщо концентрація цитокіну зростає, тварини набувають стійкості до вовчакового нефриту.
Асоціації з генами, що регулюють процесинг антигенів
Нещодавно були ідентифіковані і інші зчеплені з МНС гени, здатні впливати на імунну відповідь. Ці гени мають відношення до протеолитическому розщепленню антигенів з утворенням антигенних фрагментів і до їх транспорту. Дані гени відрізняються поліморфізмом, мають функціональне значення. Так, наприклад, у щура різні алельних форми локусу cim визначають ефективність утворення комплексів молекул МНС класу I з пептидами, а вона в свою чергу впливає на можливість розпізнавання МНС-молекул цього класу як аллоантігенов. Таким чином, можливо, що встановлені асоціації деяких захворювань з МНС обумовлені генами подібного типу, які регулюють протеоліз антигенів і транспорт антигенних пептидів до молекул МНС, які презентують їх клітинам імунної системи.
Багато хто не-МНС-гени також модулюють імунні відповіді
Імунна відповідь регулюють також деякі гени, розташовані поза області МНС. Проте в цілому ці гени відрізняються меншим поліморфізмом в порівнянні з МНС, у зв'язку з чим їх внесок у визначення чутливості до захворювань не настільки великий, як генів МНС. Тим не менш не-МНС-гени можуть відігравати певну роль при аутоімунних хворобах, алергії і
• підвищення експресії МНС-антигенів класу II.
Нещодавно проведені дослідження дозволили ідентифікувати ген Nramp, потенційно здатний функціонувати в якості гена Beg у миші. Оскільки Nramp кодує мембранний білок, гомологічний відомим транспортним білкам, було висловлено припущення, що його експресія може впливати на транспорт NO2 в фаголізосоми і тим самим на знищення внутрішньоклітинних мікроорганізмів. Однак поки що експериментально не доведено, що цей ген кодує продукт Beg, дане припущення залишається суто гіпотетичним.
Шляхом спрямованого відбору отримані дві лінії мишей Biozzi, що розрізняються рівнем реактивності після імунізації чужорідними еритроцитами. Одним з факторів, що визначають неоднакову здатність мишей цих ліній відповідати на еритроцитарні антигени, служать генетично детерміновані відмінності в активності макрофагів. Імунні реакції на паразитарні інвазії у мишей високо-і нізкоотвечающіх ліній також істотно різняться, і ці відмінності не обов'язково корелюють з кількістю продукованих антитіл до еритроцитів барана.
Еозинофіли грають важливу роль в реакції організму на паразитарні інвазії. Встановлено, що ступінь еозинофілії, що розвивається при інвазії, генетично детермінована, і у ми-
ший різних ліній цей показник значно варіює. Подібне ж явище спостерігається у морської свинки і барани: знайдена виражена кореляція між резистентністю до інвазії, спричиненої нематодами, і інтенсивністю ЕО-зінофіліі.
Чи не зчеплені з МНС гени впливають на розвиток аутоімунних захворювань
Великим успіхом у вивченні генетичних основ аутоімунної патології стало проведене нещодавно картування локусів, що регулюють схильність до інсулін-залежному цукровому діабету. Робота була проведена в основному на мишах лінії NOD, у яких спонтанно розвивається аутоімунне захворювання, схоже на ІЗЦД людини. У цих мишей картіровани щонайменше 15 генетичних локусів, і лише один з них виявився зчепленим з МНС в хромосомі 17. Передбачається, що цей ген кодує безпосередньо молекули МНС класу П. Інші гени картіровани в різних хромосомах, проте їх природа і роль в резистентності або схильності до захворювання поки невідомі.
У мишей, що несуть вбудований ген Ipr, виникає лімфопроліферативних захворювання з характерними клінічними ознаками. Тварини продукують антитіла проти ДНК і ревматоїдний фактор; у них утворюються циркулюючі імунні комплекси і розвивається гломеруло-нефрит. Спостерігається також лімфаденопатія з експансією Т-клітин CD4 ~ CD8 ~ на периферії. Ці Т-клітини не є моноклональними, але мають різну структуру ТКР. Спочатку для пояснення причин цього синдрому було висловлено припущення про дефект негативної селекції, однак важко було уявити, яким чином ген, подібний Ipr, може опосередковувати такий ефект. Пізніше з'ясувалося, що у мишей, несушіх ген Ipr, є дефект молекули CD95, або Fas, ген якої розташований у хромосомі 19. Fas представляє собою трансмембранну молекулу, яка належить до суперсімейство рецепторів ФНП; взаємодіючи зі своїм лігандом CD95L, або FasL, вона індукує запрограмовану клітинну загибель - апоптоз. Молекула CD95L входить в сімейство факторів некрозу пухлин і росту нервів. Дефект Fas-антигену, що виникає внаслідок мутації Ipr, призводить до відсутності апоптозу. Однак цей дефект, мабуть, не торкається процес негативної селекції і формування нормального репертуару зрілих моноположітельних Т-клітин у тимусі. Очевидно, Fas служить лише одним з лігандів, опосередковуючи апоптоз. В даний час передбачається, що цей дефект веде до експансії двічі негативних Т-клітин на периферії і прискоренню аутоімунного синдрому. Порушення апоптозу відбувається також у В-клітин, приводячи до накопичення периферичних аутореактивних В-лімфоцитів.
В інших дослідженнях було встановлено, що ген gld, присутність якого обумовлює виникнення аутоімунного захворювання, схожого з спостерігаються у мишей Ipr / lpr, кодує дефектний FasL. Таким чином, у мишей gld / gld, тобто не експресують функціональний ліганд, також спостерігається недостатність апоптозу периферичних В-і Т-клітин і розвиток аутоімунітету. Ген gWлокалізован у миші в хромосомі 1 і, таким чином, служить прикладом гена, що впливає на імунну функцію, але не зчепленого з МНС. Синдроми, подібні до описаних вище, зустрічаються у людини; вони також пов'язані з дефектами активності та функції Fas.
Отримано переконливі докази на користь того, що антіідіотіпіческіе антитіла можуть впливати на відтворення розпізнаваних ідіотипи при імунній відповіді. Так, якщо мишам лінії C57BL / 6 ввести гаптен нітрофенолу, вони продукують в основному антитіла небагатьох певних ідіотипи, наприклад ідіотипи 146. Антіідіотіпіческіе антитіла проти цих антитіл можуть посилювати або пригнічувати освіта ідіотипи 146 в відповідь на подальшу ін'єкцію З Ц разом з білком-носієм. Спостережуваний ефект залежить від кількості що вводяться антіідіотіпіческіе антитіл і є ідіотіпспеціфічним, оскільки загальний рівень антитіл проти НФ змінюється мало. Найбільш важливо відзначити, що застосовувалися концентрації антіідіотіпов не виходять за межі нормальних фізіологічних значень для антитіл, несучи цей ідіотип, і це дозволяє припускати, що іліотіпіческая регуляція може здійснюватися in vivo. Подібні спостереження зроблені і при дослідженні інших ідіотіпіческіе систем.
Драматичні наслідки має вступ антіідіотіпіческіе антитіл новонародженим тваринам, коли виникає ефект може зберігатися довічно. Так, здатність мишей відповідати на фосфорілхолін різко знижується, якщо в неонатальний період тварини отримували антіідіотіпіческіе антитіла до Т15. Стан зниженою реактивності зберігається протягом багатьох місяців. У таких мишей при наступному введенні специфічного антигену домінує продукція імуноглобулінів, що не мають ідіотипи Т15.
Нейроендокринні регуляція імунної відповіді
Вже давно відомо, що стресові ситуації можуть служити причиною придушення імунних функцій організму, наприклад зниження його здатності долати інфекції. Є численні дані, що вказують на взаємодію між нервовою, ендокринною та імунною системами. У загальному вигляді два основні шляхи, за допомогою яких процеси, що відбуваються в центральній нервовій системі, можуть відбиватися на імунної функції, полягають у наступному.
• Більша частина лімфоїдних тканин має пряму симпатичну іннервацію - як кровоносних судин, що проходять через лімфоїдну тканину, так і безпосередньо самих лімфоцитів.
• Нервова система прямо чи опосередковано контролює секрецію різних гормонів, зокрема кортикостероїдів, гормону росту, тироксину та адреналіну.
Лімфоцити експресують рецептори для багатьох гормонів, медіаторів і нейропептидів, включаючи рецептори для стероїдів, катехол-нів, енкефалінів, ендорфінів, речовини С і вазоактивного інтестинального пептиду. Ступінь експресії рецепторів та клітинна реактивність варіюють у різних популяцій лімфоцитів і моноцитів, у зв'язку з чим ефект різних медіаторів також варіює залежно від умов. Однак стосовно до імунної системи особливе значення має регуляція, опосередкована кортикостероїдами, ендорфінами і енкефалінів - агентами, які вивільняються при стресі і володіють імуносупресивний дією in vivo. Ефекти ендорфінів in vitro істотно різняться залежно від експериментальної системи та дози; в одних дозах мають супрессивное вплив, в інших - посилюють імунну відповідь. Проте одним з важливих факторів, що регулюють імунну відповідь за механізмом зворотного зв'язку, служать, безсумнівно, кортикостероїди. Встановлено, що самі лімфоцити здатні реагувати на кортико-Тропін-рилізинг-гормон, синтезуючи власний АКТГ, який в свою чергу індукує секрецію кортикостероїдів.
За наявними даними, кортикостероїди інгібують продукцію цитокінів Txl-клітинами, не впливаючи на Тх2-відповідь. Крім того, вони індукують утворення ФЦСв, який може пригнічувати імунну відповідь. Передбачається, що низьким рівнем кортикостероїдів в плазмі у щурів лінії Lewis обумовлена підвищена схильність цих тварин до виникнення різних аутоімунних процесів: після індукції ЕАЕ спонтанне одужання щурів пов'язано з підвищенням вмісту в крові кортикостероїдів; у адреналектомірованних тварин одужання не відбувається. Значення стероїдів у схильності до захворювання продемонстровано також на щурах лінії PVG: в нормі тварини цієї лінії резистентні до ЕАЕ, проте стають чутливими до нього після адреналектомія.
Взаємодія між нейроендокринної та імунної системами не є односпрямованим. Встановлено, що цитокіни, зокрема ІЛ-1 та ІЛ-6, діють в обох напрямках, граючи роль модуляторів взаємодії цих двох систем. Дані цитокіни служать потужними стимуляторами продукції кортикостероїдів надпочечниками завдяки своєму впливу на кортикотропін-рилізинг-гормон. Крім того, що ІЛ-1 продукують макрофаги, а ІЛ-6 - Т-клітини, здатністю до синтезу обох цих цитокінів мають нейрони і клітини глії, а також клітини, локалізовані в гіпофізі і наднирниках. Це ще раз підкреслює важливу роль даних цитокінів як медіаторів двонаправленого дії при реакції організму на стрес.
Генетична регуляція імунної відповіді
Добре відомо, що різні індивіди неоднаково реагують на один і той самий антиген. Результати сімейного аналізу чутливості до
Corynebacteriutn diphtheriae дозволили припустити, що резистентність або чутливість до інфекції може бути спадкоємною ознакою. На користь цього свідчать і дані, отримані на морських свинках різних ліній, неоднаково резистентних до дифтерії; відмінності були визначені як генетично детерміновані. У 1943 р. Фьерд-Шайбель у дослідженнях з селекції ліній морських свинок з високою і низькою иммунореактивность продемонстрував, що продукцію дифтерійного антитоксину контролює один ген і вона успадковується як домінантна менделевської ознака. У цьому дослідженні вперше був встановлений також домінантний тип спадкування високої імунореактивності. У потомстві першого покоління, отриманому від схрещування тварин з високою імунореактивності, 90% особин продукували антитоксин, тоді як при схрещуванні низько реагуючу свинок лише у п'ятому поколінні вдалося отримати 90% тварин з низькою імунореактивності.
Здатність відповідати на антиген залежить від гаплотипу МНС
Отримання інбредних, або чистих, ліній мишей дозволило більш глибоко дослідити вплив генетичних факторів і остаточно довести їх роль у імунологічної реактивності. Миші з різними гаплотипами МНС розрізняються за здатністю до гуморальної відповіді на специфічні антигени. Ця функція залежить від МНС-молекул класу II і специфічна для кожного антигену: лінія з високим рівнем відповіді на одне антиген може на інші відповідати слабо. Гени МНС, як було встановлено, виконують найбільш важливу роль у регуляції відповіді на інфекційні агенти.
Чи не зчеплені з МНС гени також впливають на імунну відповідь
Досягнуті в останні роки в імунології значні успіхи - з'ясування структури молекул МНС класів I і II, вивчення поліморфізму амінокислотних послідовностей молекул МНС і його значення для зв'язування пептидів, розробка молекулярних методів контролю за формуванням репертуару Т-клітинних рецепторів і технології одержання трансгенних мишей - внесли внесок у з'ясування того, яким чином генетичні чинники впливають на імунну відповідь. До числа цих факторів відносяться не тільки гени, зчеплені з МНС. Наприклад, важкий комбінований імунодефіцит обумовлений відсутністю гена рекомбіназами, а недостатність адгезії лейкоцитів виникає внаслідок мутацій гена, що кодує субодиницю р 2-інтегринів, і викликаного ними порушення експресії LFA-1, CR3 і CR4.
Імунна відповідь залежить від активації клонів лімфоцитів. Т-клітини розпізнають антиген тільки в тому випадку, якщо він презентировать їм у вигляді комплексу антигенного пептиду з антигенами МНС класів I або II. Тому, наприклад, мишачі Ов-кліть-ки CD8 +, специфічні до глікопротеїну ВЛХМ, здатні лизировать лише такі інфіковані вірусом клітини-мішені, що отримані від мишей, сумісних по МНС-антигенів класу I з донорами клітин-ефекторів. Здатність до такого розпізнаванню розвивається в онтогенезі.
Формування репертуару периферичних Т-лімфоцитів залежить як від різноманітних ау-тоантігенов, так і від здатності Т-клітин зв'язуватися з власними антигенами МНС. Здатність пептиду до утворення комплексу з молекулою МНС визначається послідовністю амінокислотних залишків її пептілсвязивающего ділянки. Тепер ми знаємо, що велика частина поліморфних амінокислотних залишків молекули МНС локалізована в її пептідсвязивающей порожнини. Тому високий поліморфізм амінокислотних послідовностей МНС-антигенів дуже важливий для зв'язування пептидів і внаслідок цього для активації Т-клітин. Як встановлено, при розвитку в тимусі Т-клітини піддаються селекції двох типів.
• Позитивна селекція заснована на взаємодії ТКР з молекулами МНС на поверхні епітеліальних клітин коркової зони тимуса.
• Негативна селекція відбувається в результаті високоафінного взаємодії між ТКР і комплексом МНС-пептид, презентировать на клітинах кістковомозкового походження в мозковій зоні тимуса.
використовувати цих тварин для демонстрації позитивної селекції. Даний ТКР ідентифікують за допомогою антитіл, специфічних до нв8.
Різні молекули МНС по-різному впливають на утворення зрілих Т-клітин CD8 +, експресують трансгенний ТКР. Позитивна селекція Т-клітин CD8 + з трансгенним ТКР, що містять \ Ф8-ланцюг, була зареєстрована лише у тих мишей, які експрессировалі молекулу H-2D b. Таким чином, позитивна селекція даного рецептора відбувається тільки при експресії соответствующе-
Позитивна селекція в тимусі означає відбір Т-клітин за здатністю розпізнавати антигени, презентировать в комплексі з власними молекулами МНС
Перші дослідження в цій області проводилися за складною схемою, яка включала тімектомія, опромінення, введення кісткового мозку і пересадку тимуса. Їх результати показали, що цитотоксичні лімфоцити лизируют тільки клітини-мішені з такими ж МНС-антигенами, які експресують клітини тимусу, в якому відбувався розвиток Т-клітин. Ці та інші дані дозволяють припускати, що дозрівають Т-клітини «вчаться» розпізнавати антигени тільки в контексті молекул МНС, з якими вони спочатку контактували в тимусі.
Цей процес прояснили експерименти на мишах трансгенних, коли стало можливим одержувати таких трансгенних тварин, у яких основна частина Т-клітин несе всього один Антигенспецифічність рецептор. Відповідний антиген також може експресуватися як продукт трансгена. Це значно спрощує аналіз, оскільки досліджувані Т-клітини складають більшу частину Т-клітинної популяції і їх можна визначити за допомогою клонотіпіческіх, або нв-специфічних, антитіл. Так, можна отримати трансгенних мишей, у яких Т-клітини в основному експресують ТКР клону Тц CD8 +, що розпізнає глікопротеїн ВЛХМ в комплексі з молекулою H-2D b класу I, і ісго МНС-гаплотипу. Подібний відбір протікає на поверхні епітеліальних клітин коркової зони тимуса. Передбачається, що пептидами, опосередкованими позитивну селекцію, служать в нормі присутні в тимусі аутопептіди.
Т-клітини, що розпізнають аутоантигени, піддаються негативній селекції
Негативна селекція шляхом клонального делеції продемонстрована з використанням моноклональних антитіл, специфічних до нв-це-пям мишачих ТКР. Таким способом були ідентифіковані і підраховані Т-клітини, які несуть ТКР з даною нв-ланцюгом, і цей аналіз показав, що у мишей, що експресують 1-Е, Т-клітини \ ф17а + делетіруются в тимусі. Присутність Т-клітин Y4317a + CD4 + CD8 +, але не зрілих Т-клітин нв173 + 004 + або vpi7a + CD8.1 +, дозволило припустити, що делеція відбувається на стадії двічі позитивних Т-клітин у процесі їхнього дозрівання. При цьому було встановлено, що для делеції необхідна експресія поряд з 1-Е і ендогенного ліганда, а не тільки одного 1-Е.
Суперантігени можуть викликати повну делеція окремих серій Т-клітинних рецепторів
У мишей ряду ліній в тимусі відбувається делеція цілих популяцій Т-клітин, які несуть певні ТКР. Так, у мишей, що експресують мінорний, стимулюючий лімфоцити антиген Mls-l a і деякі МНС-молекули класу II, делетіруются Т-клітини нв6 + і нв8.1 +. Здатністю цілих сімейств Т-лімфоцитів розпізнавати антигени Mis пояснюється інтенсивний проліферативний відповідь, що спостерігається при спільному культивуванні несумісних за Mis клітин. У відповіді на деякі антигени беруть участь усі Т-клітини, що експресують певні нв-ланцюга.
Викликають такий сильний відповідь антигени, як екзогенні, так і ендогенні, названі суперантігенамі. Вони зв'язуються не в пептид-зв'язує порожнини антигенів МНС, а безпосередньо з молекулами МНС класу I і II і в-ланцюгами ТКР. Прикладом екзогенного суперантігена може служити стафілококовий ентеротоксин В. Pea -
гірующіе на цей антиген Т-клітини мишей мають ТКР, що містить нв3-або \ Ф8-ланцюга. Mis-антигени відносяться до класу ендогенних суперантігенов. Однак до теперішнього часу встановлено, що наявність Mis-антигенів у дійсності визначається присутністю ендогенних вірусів пухлини молочної залози миші, кодованих довгим З "-термінальним повтором в геномі мишей даної лінії. Існує безліч різних М MTV, і миші кожній лінії мають у геномі лише деякі з них. Ці ендогенні суперантігени, експресувати в тимусі, викликають делеція Т-клітин, які несуть ТКР з ланцюгом нв3, нв6 або нв8.1. Для вивчення того, яким чином селекція в тимусі на ранніх стадіях розвитку організму може вплинути на здатність дорослої тварини формувати відповідь, були використані також трансгенні миші, описані в попередньому розділі. При інфікуванні ВЛХМ в неонаталь-ний період у мишей розвивалася толерантність і вони ставали носіями вірусу. Аналіз дозріваючих Т-клітинних популяцій у цих неону-тально інфікованих мишей показав значне зниження кількості Т-клітин CD4 + CD8 + - можливий наслідок клональною делеції Т-клітин на ранній стадії онтогенезу. Таким чином, формування репертуару периферичних Т-лімфоцитів відбувається в результаті як позитивної, так і негативної селекції. і відповідно обидва ці типи відбору впливають на иммунореактивность.
Зчеплені з МНС гени регулюють відповідь на інфекційні агенти
Певну роль у розвитку відповіді на інфекційні агенти, а також на аутоантигени виконують, як встановлено, гени, зчеплені з МНС. У деяких випадках цю функцію несуть гени, що входять в МНС.
Чутливість мишей до інвазії Trichinella spiralis визначається локусом 1-Е
Перше спостереження, яке свідчить про те, що гени, зчеплені з МНС, можуть впливати на імунну відповідь проти паразитарної інвазії, було зроблено на моделі трихінельозу, що викликається Trichinella spiralis. При зараженні Trichinella spiralis мишей низки рекомбінантних ліній виявлено, що резистентність або сприйнятливість тварин залежить від локусу 1-Е: миші, експрессіруюшіе 1-Е, сприйнятливі до інвазії. На відповідь впливає також один зчеплений з МНС ген. Він не входить до складу МНС, а знаходиться в нерівновазі по зчепленню з МНС. Цей ген, названий Ts-2, картірован поблизу гена ФНП.
Локус 1-Е впливає також на чутливість до Leishmania donovani
Субрайону 1-Е впливає також на чутливість мишей до Leishmania donovani. У дослідженнях на мишах, конгенних за комплексом Н-2, встановлено, що експресують 1-Е миші не володіють резистентністю до вісцеральної формі лейшманіозу. Пряма участь продукту 1-Е у визначенні чутливості до даної інвазії виявлено за дією антитіл анти-Й-Е, які посилювали елімінацію паразитів з організму. Крім того, перенесення трансгена 1-Е мишам, позбавленим цього локусу, робив тварин нездатними знищувати лейшманій, локалізуються в печінці і селезінці, як це відбувається у мишей вихідної лінії.
Деякі HLA-гаплотипи забезпечують захист проти Plasmodium falciparum
Вивчення асоціації HLA-гаплотипів з важкою формою анемії у хворих на малярію, показало, що поширений серед населення Західної Африки і рідко зустрічається в інших расових групах гаплотип DRB1 * 1302-DQB1 * 0501 забезпечує захист від летального результату при малярії, спричиненої Plasmodium falciparum. Встановлено, що молекули DRBP1302 і DRB1 * 1301, що розрізняються одним амінокислотним залишком в загально-ланцюга, пов'язують різні пептиди і ця відмінність, очевидно, впливає на імунну відповідь проти цього збудника малярії.
Зчеплені з МНС гени істотно впливають на чутливість до аутоімунних захворювань Асоціації з МНС-генами
Інсулін-залежний цукровий діабет - аутоімунне захворювання, при якому по-кліть-ки підшлункової залози руйнуються клітинами імунної системи, - асоційований з антигенами HLA-DR3 і HLA-DR4. Найбільший ризик розвитку захворювання існує в разі Гете-розіготності HLA-DR3/DR4. У дійсності ІЗЦД асоційований з генами DQ, хоча внаслідок нерівноваги по зчепленню спочатку була описана асоціація з DR. За допомогою молекулярно-генетичних методів цю асоціацію вдалося вивчити більш детально, і виявилося, що у європеоїдів захворювання первинно асоційоване з геном DQB 1 * 0302. Ревматоїдний артрит у різних етнічних групах асоційований головним чином з HLA-DR4 або HLA-DR1 і лише в невеликому числі випадків з HLA-DQ. Механізми, що лежать в основі підвищеної чутливості до зазначених захворювань, поки неясні. Однією з можливих причин її зв'язки з гаплотипом може бути розбіжність у репер-Туар генів класу II, що виникає як результат позитивної та негативної селекції. Не виключено також, що викликають імунну відповідь епітопи на поверхні бактерій або вірусів зв'язуються переважно з тими чи іншими молекулами МНС. Підтвердженням цієї гіпотези можуть служити дані, отримані при аналізі амінокислотних послідовностей, що утворюють пептідсвязивающіе порожнини молекул HLA-DR4 і HLA-DR1: асоційовані з чутливістю або резистентністю субтипу HLA-DR містять різному заряджені амінокислотні залишки.
Асоціації з МНС-областю
Іншим прикладом нерівноваги по зчепленню служить асоціація аутоімунного процесу у мишей F1 з гаплотипом H-2 Z батьківській лінії NZW. Чітко встановлено, що захворювання асоційоване не з самими МНС-генами, а з геном ФНОа, тісно зчепленим з МНС. Аллель ФНОа у мишей лінії NZW детермінує низький рівень продукції ФНОа. Якщо концентрація цитокіну зростає, тварини набувають стійкості до вовчакового нефриту.
Асоціації з генами, що регулюють процесинг антигенів
Нещодавно були ідентифіковані і інші зчеплені з МНС гени, здатні впливати на імунну відповідь. Ці гени мають відношення до протеолитическому розщепленню антигенів з утворенням антигенних фрагментів і до їх транспорту. Дані гени відрізняються поліморфізмом, мають функціональне значення. Так, наприклад, у щура різні алельних форми локусу cim визначають ефективність утворення комплексів молекул МНС класу I з пептидами, а вона в свою чергу впливає на можливість розпізнавання МНС-молекул цього класу як аллоантігенов. Таким чином, можливо, що встановлені асоціації деяких захворювань з МНС обумовлені генами подібного типу, які регулюють протеоліз антигенів і транспорт антигенних пептидів до молекул МНС, які презентують їх клітинам імунної системи.
Багато хто не-МНС-гени також модулюють імунні відповіді
Імунна відповідь регулюють також деякі гени, розташовані поза області МНС. Проте в цілому ці гени відрізняються меншим поліморфізмом в порівнянні з МНС, у зв'язку з чим їх внесок у визначення чутливості до захворювань не настільки великий, як генів МНС. Тим не менш не-МНС-гени можуть відігравати певну роль при аутоімунних хворобах, алергії і
• підвищення експресії МНС-антигенів класу II.
Нещодавно проведені дослідження дозволили ідентифікувати ген Nramp, потенційно здатний функціонувати в якості гена Beg у миші. Оскільки Nramp кодує мембранний білок, гомологічний відомим транспортним білкам, було висловлено припущення, що його експресія може впливати на транспорт NO2 в фаголізосоми і тим самим на знищення внутрішньоклітинних мікроорганізмів. Однак поки що експериментально не доведено, що цей ген кодує продукт Beg, дане припущення залишається суто гіпотетичним.
Шляхом спрямованого відбору отримані дві лінії мишей Biozzi, що розрізняються рівнем реактивності після імунізації чужорідними еритроцитами. Одним з факторів, що визначають неоднакову здатність мишей цих ліній відповідати на еритроцитарні антигени, служать генетично детерміновані відмінності в активності макрофагів. Імунні реакції на паразитарні інвазії у мишей високо-і нізкоотвечающіх ліній також істотно різняться, і ці відмінності не обов'язково корелюють з кількістю продукованих антитіл до еритроцитів барана.
Еозинофіли грають важливу роль в реакції організму на паразитарні інвазії. Встановлено, що ступінь еозинофілії, що розвивається при інвазії, генетично детермінована, і у ми-
ший різних ліній цей показник значно варіює. Подібне ж явище спостерігається у морської свинки і барани: знайдена виражена кореляція між резистентністю до інвазії, спричиненої нематодами, і інтенсивністю ЕО-зінофіліі.
Чи не зчеплені з МНС гени впливають на розвиток аутоімунних захворювань
Великим успіхом у вивченні генетичних основ аутоімунної патології стало проведене нещодавно картування локусів, що регулюють схильність до інсулін-залежному цукровому діабету. Робота була проведена в основному на мишах лінії NOD, у яких спонтанно розвивається аутоімунне захворювання, схоже на ІЗЦД людини. У цих мишей картіровани щонайменше 15 генетичних локусів, і лише один з них виявився зчепленим з МНС в хромосомі 17. Передбачається, що цей ген кодує безпосередньо молекули МНС класу П. Інші гени картіровани в різних хромосомах, проте їх природа і роль в резистентності або схильності до захворювання поки невідомі.
У мишей, що несуть вбудований ген Ipr, виникає лімфопроліферативних захворювання з характерними клінічними ознаками. Тварини продукують антитіла проти ДНК і ревматоїдний фактор; у них утворюються циркулюючі імунні комплекси і розвивається гломеруло-нефрит. Спостерігається також лімфаденопатія з експансією Т-клітин CD4 ~ CD8 ~ на периферії. Ці Т-клітини не є моноклональними, але мають різну структуру ТКР. Спочатку для пояснення причин цього синдрому було висловлено припущення про дефект негативної селекції, однак важко було уявити, яким чином ген, подібний Ipr, може опосередковувати такий ефект. Пізніше з'ясувалося, що у мишей, несушіх ген Ipr, є дефект молекули CD95, або Fas, ген якої розташований у хромосомі 19. Fas представляє собою трансмембранну молекулу, яка належить до суперсімейство рецепторів ФНП; взаємодіючи зі своїм лігандом CD95L, або FasL, вона індукує запрограмовану клітинну загибель - апоптоз. Молекула CD95L входить в сімейство факторів некрозу пухлин і росту нервів. Дефект Fas-антигену, що виникає внаслідок мутації Ipr, призводить до відсутності апоптозу. Однак цей дефект, мабуть, не торкається процес негативної селекції і формування нормального репертуару зрілих моноположітельних Т-клітин у тимусі. Очевидно, Fas служить лише одним з лігандів, опосередковуючи апоптоз. В даний час передбачається, що цей дефект веде до експансії двічі негативних Т-клітин на периферії і прискоренню аутоімунного синдрому. Порушення апоптозу відбувається також у В-клітин, приводячи до накопичення периферичних аутореактивних В-лімфоцитів.
В інших дослідженнях було встановлено, що ген gld, присутність якого обумовлює виникнення аутоімунного захворювання, схожого з спостерігаються у мишей Ipr / lpr, кодує дефектний FasL. Таким чином, у мишей gld / gld, тобто не експресують функціональний ліганд, також спостерігається недостатність апоптозу периферичних В-і Т-клітин і розвиток аутоімунітету. Ген gWлокалізован у миші в хромосомі 1 і, таким чином, служить прикладом гена, що впливає на імунну функцію, але не зчепленого з МНС. Синдроми, подібні до описаних вище, зустрічаються у людини; вони також пов'язані з дефектами активності та функції Fas.