Как работает иммунная система, лекция 6 ч. 2 (ч. 56)
ДЕНДРИТНАЯ КЛЕТКА — “ТРЕНЕР” КОМАНДЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ
Для того чтобы Т-клетка-помощник приняла обоснованное решение о том, какие цитокины следует вырабатывать, требуется по крайней мере две части информации. Во-первых, необходимо знать, с каким типом вредителя имеет дело иммунная система: вирус, бактерия, паразит или грибок? Во-вторых, важно определить, где в организме находятся вредители: в дыхательных путях, пищеварительном тракте или большом пальце ноги? У девственных Т-клеток-помощников нет прямого доступа ни к одному из типов информации. В конце концов, они заняты циркуляцией по крови и лимфе, пытаясь найти свой родственный антиген. Что необходимо, так это “наблюдатель”, который действительно был на месте сражения, который собрал соответствующую информацию и который может передать ее вспомогательной Т-клетке. И какая из клеток иммунной системы могла бы квалифицироваться в качестве такого наблюдателя? Дендритная антигенпредставляющая клетка, конечно же!
Дендритная клетка в качестве “тренера” команды иммунной системы собирает информацию о вторжении и решает, как иммунная система должна реагировать. Вот почему дендритные клетки так важны. Они не просто включают девственные Т-клетки-помощники и Т-клетки-киллеры. Дендритные клетки фактически функционируют как “мозги” иммунной системы, обрабатывая информацию, относящуюся к инвазии, и вырабатывая план действий.
Каковы входные данные, которые дендритные клетки интегрируют для создания плана работы? Они бывают двух типов. Первый сигнал поступает в дендритную клетку через рецепторы распознавания паттернов, которые мы обсуждали в лекции 2. Эти клеточные рецепторы распознают консервативные паттерны, характерные для различных классов вредителей. Например, Toll-подобный рецептор 4 (TLR4) распознает присутствие ЛПС, который относится к компонентам внешней клеточной мембраны грамотрицательных бактерий. TLR4 также может обнаруживать белки, вырабатываемые определенными вирусами. TLR2 специализируется на идентификации молекул, которые относятся к “сигнатурам” грамположительных бактерий. TLR3 распознает двухцепочечную РНК, образующуюся во время многих вирусных инфекций. А TLR9 распознает неметилированный ДНК-динуклеотид CpG, который характерен для бактериальной ДНК.
Различные типы антигенпредставляющих клеток (например, дендритные клетки или макрофаги) в разных частях тела демонстрируют различные наборы Toll-подобных рецепторов распознавания паттернов, которые “настроены” на распознавание различных структурных особенностей обычных микробных вредителей. Интегрируя сигналы от этих разнообразных рецепторов распознавания образов, АПК собирает информацию о типе вредителя, от которого необходимо защищаться.
Второй “разведывательный отчет”, который дендритные клетки используют при формулировании своего плана защиты, поступает через различные цитокиновые рецепторы на их поверхности. Поскольку разные патогены вызывают выработку разных цитокинов во время инфекции, дендритные клетки могут многое узнать о вредителе, чувствуя цитокиновую среду. Таким образом, дендритные клетки на передовой собирают “разведданные” о вредителе с помощью рецепторов распознавания образов и цитокиновых рецепторов. Затем дендритная клетка должна “расшифровать” эти входные данные, чтобы определить тип вторжения и решить, какое оружие необходимо мобилизовать.
“Обычные” клетки в различных областях тела (например, клетки кожи или кишечника) продуцируют характерные смеси цитокинов в ответ на вредителей, и эти цитокины предоставляют дендритным клеткам информацию о области тела, которая подвергается атаке. Фактически, эти цитокины придают дендритным клеткам “региональную идентичность”. Эта способность помнить свои “корни” помогает дендритным клеткам направлять оружие приобретенной иммунной системы в необходимые части тела.
Но как план дендритной клетки передается T-клетке-помощнику — клетке, которая будет направлять действие? Есть два способа. Во-первых, смесь ко-стимулирующих молекул, отображаемая на поверхности активированной дендритной клетки, будет зависеть от типа вредителя, с которым столкнулся дендритная клетка. Эти ко-стимулирующие молекулы могут “подключаться” к рецепторным молекулам на поверхности Т-клеток-помощников для передачи этой информации.
В дополнение к костимулирующим поверхностным молекулам активированные дендритные клетки продуцируют цитокины, которые могут передавать информацию Т-клеткам-помощникам. Итак, суть такова: ко-стимулирующие молекулы и цитокины используются дендритными клетками для передачи “плана защиты” Т-клеткам-помощникам. И конкретная комбинация костимулирующих молекул и цитокинов, которую дендритная клетка предлагает T-клетке-помощнику, будет зависеть от того, что дендритная клетка наблюдала на месте сражения. Чтобы получить лучшее представление о том, как все это работает, далее мы более внимательно рассмотрим подмножества цитокинов Th1, Th2 и Th17.
Перевод книги LAUREN SOMPAYRAC "HOW THE IMMUNE SYSTEM WORKS", продолжение следует.