ИЛ-2 синтезируют главным образом Т-клетки CD4+, однако его продуцентами служат также С08+-клетки и большие гранулярные лимфоциты. Действие ИЛ-2 ограничено определенными видами клеток, в основном Т-клетками всех типов, для которых данный цитокин служит наиболее сильным фактором роста и активатором. Он влияет также на БГЛ и В-клетки, индуцируя их рост и дифференцировку, активирует макрофаги и, возможно, олигоденд-роциты. В виде препарата ИЛ-2 используют для экспериментальной терапии опухолей, в частности почечно-клеточного рака. Лечебное действие этого цитокина может быть связано с активацией различных клеток, обладающих противоопухолевым цитотоксическим действием, например лимфокин-активированных клеток-киллеров.
Менее сильным фактором роста Т-клеток служит ИЛ-4, который также относится к числу ин-дуцибельных цитокинов. Экспрессия поверхностного рецептора для ИЛ-4 повышается в результате активации ТкР. На Т-клетки действует также ИЛ-7, хотя первоначально он был описан как фактор роста пре-В-клеток, образуемый стромой костного мозга. Продуцируемый элементами стромы тимуса ИЛ-7 действует на тимоциты, представляя собой фактор роста и активации Т-клеток в дополнение к свойству активировать макрофаги. Возможно, описанные три фактора роста, а также менее изученные цитокины, в частности ИЛ-9, ИЛ-12 и ИЛ-15, осуществляют тонкую регуляцию роста и активации Т-клеток в ходе иммунного ответа.
Цитокины ИЛ-1 и ИЛ-6 служат костимулиру-ющими сигнальными молекулами при активации Т-клеток некоторыми АПК. Удивительно, что еще никому не удалось обнаружить продукцию этих цитокинов теми АПК, которые считаются наиболее эффективными презентиру-ющими клетками при первичной Т-клеточной активации, — интердигитатными дендритными клетками. Не исключено действие в качестве ко-стимулирующих и других цитокинов, включая ИЛ-12 и ИЛ-15.
Цитокин ИЛ-3 стимулирует рост клеток-предшественников всех гемопоэтических линий. На этот цитокин реагирует также минорная популяция Т-клеток.
Активацию и деление В-клеток индуцируют цитокины, образуемые Тх2-лимфоцитами
К специфическим цитокинам, продуцируемым Тх2 клетками, относятся ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-10 и ИЛ-13. Цитокин ИЛ-4 действует на В-клетки, индуцируя их активацию и дифференцировку с преимущественной продукцией антител IgGl и IgE. Он влияет также на Т-клетки как фактор роста, способствуя дифференцировке Тх2-лимфо-цитов и усиливая тем самым антителообразова-ние. Одновременно он ингибирует секрецию макрофагами провоспалительных цитокинов, таких как ИЛ-1 и ФНОос. Избыток ИЛ-4, вызывающего синтез IgE, играет патогенетическую роль при аллергических заболеваниях.
ИЛ-5 функционирует в организме человека в основном как фактор роста и активации эозино-филов. У мыши он действует также на В-клетки, индуцируя их рост и дифференцировку. Этот цитокин обусловливает эозинофилию при паразитарных инвазиях.
Цитокин ИЛ-6, известный ранее как фактор В-клеточной дифференцировки или фактор стимуляции гепатоцитов, образуют многие клетки — Ф лимфоциты, макрофаги, В-клетки, фибробла-сты и эндотелиальные клетки. Он действует на самые разнообразные клетки, но особенно важна его функция как индуктора дифференцировки В-лимфоцитов в антителообразующие клетки. В печени ИЛ-6 стимулирует синтез белков острой фазы. Считается, что ИЛ-6 служит важным фактором роста множественной миело-мы — злокачественного новообразования, возникшего из плазматических клеток.
Цитокины - регуляторы иммунных реакций
От цитокинов может также зависеть тип развивающегося иммунного ответа Особенно важна при этом регуляторная функция ИЛ-10 и ИЛ-12. Цитокин ИЛ-10 подавляет синтез ИФу. Кроме того, он ингибирует презентацию антигенов и синтез ИЛ-1, ИЛ-6 и ФНОос макрофагами, что благоприятствует развитию иммунного ответа по Тх2-типу и В-клеточной активации. Действие ИЛ-12 комплементарно эффектам ИЛ-10: он способствует развитию Txl-ответа, сопровождающегося активацией макрофагов и нормальных киллерных клеток.
Источником образования ИФу служат активированные Т-лимфоциты и НК-клетки. Иммунная активация ведет к образованию ИФу и повышению антигенпрезентирующей функции клеток многих типов, в том числе макрофагов, астроцитов, клеток микроглии и эндотелия, а также тимоцитов. Частично этот эффект опосредован усилением экспрессии генов МНС классов I и II и ТАР, которое влечет за собой дальнейшую активацию Т-клеток. Повышается также экспрессия костимулирующих молекул В7-1, В7-2 и 1САМ-1. Таким образом, при многих иммунных реакциях ИФу выполняет функцию положительного сигнала регуляции по механизму обратной связи. Однако вместе с тем он ингибирует пролиферацию Тх2-клеток, как правило активирует макрофаги и, как это ни парадоксально, препятствует индукции синтеза МНС-молекул класса II В-клетками, вызываемой ИЛ-4. Отсюда следует, что ИФу способствует развитию иммунного ответа Txl-типа.
ИФа и ЗЦв, подобно ИФу, могут подавлять пролиферацию клеток иммунной системы. Они ингибируют, кроме того, эффект ИФу, индуцирующий экспрессию МНС-антигенов класса II. Цитокин ИЛ-6, стимулируя дифференцировку клеток, в том числе некоторых лейкозных линий, тормозит их пролиферацию. Цитокины ИЛ-6 и ИЛ-11 способны ингибировать синтез макрофагами провоспалительных цитокинов, однако их действие слабее, чем у ИЛ-4 или ИЛ-10. Цитокин ИЛ-13 по своим свойствам подавлять функции макрофагов во многом сходен с ИЛ-4.
Трансформирующий фактор роста в представлен семейством из трех близкородственных молекул, которые стимулируют рост соединительной ткани и образование коллагена, но ингибируют практически все иммунные и гемо-поэтические функции, особенно если присутствуют до активации клеток.
ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУННЫЙ ОТВЕТ INVIVO
В ранний период изучение гуморального иммунного ответа сводилось в основном к определению специфических антител в крови животных после иммунизации Т-зависимыми или Т-независимы-ми антигенами. По мере накопления данных о развитии и созревании В-лимфоцитов стали проясняться клеточные механизмы иммунных реакций invivo. Характеристики гуморального ответа, связанные с описанными выше клеточными функциями, включают:
• усиление продукции антител при вторичном ответе,
• переключение изотипа Ig,
• созревание аффинности антител и
• формирование иммунологической памяти. Некоторые из этих процессов становятся понятными только при рассмотрении гетерогенной В-клеточной популяции как целостной системы, а не просто набора индивидуальных В-клеток. Элементы гуморального ответа invivo подробно описаны ниже.
После первичной антигенной стимуляции наступает начальный период иммунного ответа — лаг-фаза, в течение которой антитела в крови не обнаруживаются. Затем следуют период логарифмического роста титра антител, фаза плато и фаза затухания ответа. Снижение уровня антител происходит либо за счет их катаболизирования, либо в результате связывания их с антигеном и выведения из циркуляции.
Изучение ответа на первичную и вторичную стимуляцию антигеном выявило 4 основных существующих между ними различия.
Фактор времени Вторичный иммунный ответ характеризуется укороченной лаг-фазой и более продолжительными фазами плато и затухания.
Титр антител Уровень антител во время фазы плато значительно выше при вторичном ответе и обычно в 10 и более раз превышает содержание антител после первичного введения антигена.
Класс антител При первичном иммунном ответе образуются в основном антитела IgM, тогда как при вторичном преобладают IgG, aIgM присутствуют лишь в очень небольшом количестве.
Аффинность антител Как правило, при вторичном иммунном ответе антитела отличаются значительно более высокой аффинностью. Эта его особенность известна как «созревание» аффинности.
Присутствие АОК в селезенке животных после иммунизации можно выявить путем анализа бляшкообразования. Как установлено. АОК в этом органе появляются примерно за сутки до того, как антитела в доступных для определения титрах обнаруживаются в сыворотке крови.
Переключение изотипа 1д зависит от Т-клеток
При Т-зависимом иммунном ответе происходит постепенное изменение класса преобладающих специфических антител, обычно в сторону доминирования IgG. При иммунизации Т-независи-мыми антигенами такого переключения изотипа иммуноглобулинов не происходит, и основным классом образующихся антител остается, как правило, IgM.
Переключение изотипа с IgM на IgG не носит характер случайного события. Подклассы IgG, продуцируемых плазматическими клетками, варьируют в зависимости от характера стимула. Так, у мыши применение полного адъюванта Фрейнда ведет к продукции преимущественно ^С2-антител, тогда как при использовании для иммунизации белковых антигенов, осажденных квасцами, возникает преимущественно IgGl-пф-вет. Может также происходить переключение на синтез IgA или IgE; клетки, образующие иммуноглобулины этих изотипов, сосредоточены главным образом в лимфоидных тканях слизистых оболочек.
Молекулярная основа переключения изотипа изучена довольно подробно. Перестройки в ДНК зависят от сигналов, генерируемых Т-клетками CD4+, от цитокинов и CD40L, который играет особо важную роль Т-клеточные цитокины, присутствующие в непосредственной близости к В-клеткам, определяют новый изотип продуцируемых иммуноглобулинов. Цитокин ИЛ-4 способствует переключению на синтез IgG 1 и IgE, тогда как ФЦСввызывает переключение на продукцию IgA и lgG2b, а ИФу стимулирует образование lgG2a. Цитокины могут также подавлять экспрессию некоторых изотипов; например, ИЛ-4 ингибирует синтез IgG2a.
В процессе переключения изотипа происходит цитокин-зависимая транскрипция ДНК в новой константной области, измененной за счет так называемой рекомбинации переключения. Она состоит в том, что специфические «участки переключения», расположенные у 5'-конца каждого из генов, кодирующих домены константных областей тяжелых цепей разных изотипов, ре-комбинируют друг с другом, а промежуточный участок ДНК удаляется.