CC BY
174
11. Martinez F.D., Wright A.L. et al. Asthma and wheezing in the first six years of life // N. Engl. J. Med. -1995. - Vol. 332. - P. 133-138.
12. Sporik R., Holgate S.T., CogswellJJ. Natural history of asthma in childhood-a birth cohort study // Arch. Dis. Child. - 1991. - Vol. 66.- P. 1050-1053.
13. Prescott S.L., Tang M.L. // MedJ.Aust. - 2005. -Vol. 182, N9.-P. 464-467.
14. Баранов АА., Хаитов Р.М. Аллергология и иммунология - М.: Союз педиатров России, 2011. -256 с.
15. Schwarze J., Makela M. Trasfer of the enhancing effect of respiratory syncytial virus infection on subsequent allergic airway sensitization by T lymphocytes //J. Immunol. - 1999. - 163. - P. 5729-5734.
16.Pullan C.R., Hey E.N. Wheezing, asthma, and pulmonary dysfunction 10 years after infection with infection with respiratory syncytial virus in infancy //BMJ (Clin. Res. Ed.) - 1982. - Vol. 284. - P. 1665-1669.
17. Kewalramani A., BollingerM.E. The impact of food allergy on asthma // Eur. J. Pediatr. -2010. - Vol. 169, N 9. - P. 911-917.
18. Brill G. Approach to milk protein allergy in infants // Clin. Pediatr. - 2011. - Vol. 50, N2. - P. 133 -139.
19. Rost G.A. Cow milc allergy in infants and death // Med. Welt - 1963. - Vol. 19, N 3. - P. 154 -156.
20. Колхир П.В. Доказательная аллергология-иммунология. - М.: Практическая медицина, 2010. -528 с.
21. Sheehan W.J., Rangsithienchai P.A., Baxi S., Gardynski A. et al. Age-Specific Prevalence of Outdoor and Indoor Aeroallergen Sensitization in Boston // Clin. Pediatr (Phila). -2010. - Vol. 49, N. 6. - P. 579-585.
22. Инглиш В. и соавт. Лечение диметиндена малеа-том прурита, вызванного вирусом варицелла зостер у детей. / Исслед. лекарств, 1997. - P. 1233-1235.
23. Резюме характеристик препарата: Фенистил (пероральный), Новартис, 1998.
24. Биби Г. и соавт. Лечение диметпиринденамалеа-том рецидивирующего спастического крупа. / Клин, исслед. лекарств, 1984. - P. 141-145.
25. Намазова-Баранова Л.С. Аллергия у детей: от теории - к практике. - М.: Союз педиатров России, 2010-2011. - С. 668.
26. Таточенко В.К. Иммунопрофилактика/В.К. Та-точенко, Н. А. Озерецковский, А. М. Федоров. М.: ИПК Континент-пресс, 2011. - 198 с.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ
Е.Н. Супрун
Научно-клинический консультативный центр аллергологии и иммунологии, Москва
Т-КЛЕТКИ ПАМЯТИ
Наивные Т-клетки эмигрируют из тимуса в кровь, имея на поверхности клетки маркер CD45RA, и через взаимодействие с вирусными пептидами представляют MHC молекулу на анти-ген-представляющую клетку. Активированные Т-клетки развивают фенотипы или клеток памяти, количество которых увеличивается при каждом последующем взаимодействии с антигеном, или эффекторных клеток. Эффекторные клетки немедленно выполняют защитные функции — цитолиз инфицированных вирусом клеток и стимуляцию дальнейшей активации лимфоцитов.
Пути развития Т-клеток памяти в настоящее время являются предметом интенсивных исследований, было предложено множество различных гипотез (рисунок 4). По данным Е Sallusto и соавт., есть два вида клеток памяти, эффекторные и центральные, они развиваются самостоятельно и отличаются экспрессией маркера CCR7 в лимфатических узлах. С. Stemberger, М. Koffler и соавт. выявлено, что одна наивная клетка может привести к возникновению дочерних эффектор-ных и центральных клеток памяти, предполагая, что CCR7-фенотип не может быть заранее предопределен. Другие исследования показывают, что
АЛЛЕРГОЛОГИЯ и ИММУНОЛОГИЯ в ПЕДИАТРИИ, № 3 (30), сентябрь 2012
ШКОЛА ДЕТСКОГО АЛЛЕРГОЛОГА-ИММУНОЛОГА / SCHOOL OF THE CHILDREN'S ALLERGIST-IMMUNOLOGIST
Рисунок 4. Возможные пути дифференцировки Т-клеток [4]
1-й путь (штриховые линии) - развитие эффекторных клеток через оба фенотипа клеток памяти;
2-й путь (пунктирные линии) - клетки памяти развиваются через эффекторный фенотип;
3-й путь (сплошная линия) - развитие клеток памяти и эффекторных клеток независимо друг от друга.
маркером для дифференциации центральных (CCR7+) от эффекторных клеток памяти [4].
Сформированные Т-клетки памяти имеют отличную от зрелых неиммунных Т-лимфоцитов структуру мембранных молекул, данные отличия отражены в таблице 2.
CD2 (Lymphocyte function-associated antigen 2) — гликопротеин. Внеклеточная область CD2 состоит из двух Ig-подобных доменов. CD2 присутствует на поверхности практически всех зрелых T-лимфоцитов (является ранним маркером T-кле-ток), а также тимоцитов и естественных киллеров (NK-клеток). На клеточной мембране T-лимфоцитов содержится до 83—98 тыс. молекул CD2. CD2 представляет собой адге-
Таблица 2. Относительная экспрессия мембранных молекул на зрелых неиммунных Т-лимфоцитах и Т-лимфоцитах памяти [1]
Мембранная молекула, основные функции
Относительный уровень экспрессии
Неиммунные Т-клетки
Т-клетки памяти
CD2 (LFA-2)
CD58 (LFA-3)
10
CDlla/CD18 (LFA-1
= 3
CD49d/CD29 (VLA-4)
4-5
CD44
CD45RO, изоформа CD45 с наименьшей мол.массой
=20-50
CD45RA, изоформа CD45 с наибольшей мол.массой
10
CD62L (L-селектин)
Много
На некоторых много, на некоторых мало
CD-3
Т-клетки переходят через эффекторную фазу до начала формирования фенотипа клеток памяти. Эти гипотезы не являются взаимоисключающими, например, эффекторные клетки-памяти могут развиваться через эффекторную стадию, в то время как центральные клетки памяти могут быть произведены совместно с эффекторными. Тем не менее, CCR7 остается установленным
зивную молекулу. Его контррецептором на поверхности различных клеток человека (стро-мальных клеток, макрофагов, лимфоцитов, клеток эпителия и т.д.) служит молекула LFA-3 (CD58). С этим связано участие CD2 в иммунологических реакциях, требующих межклеточного взаимодействия — в T-B-кооперации при индукции образования антител, образовании
3
2
1
1
1
-
конъюгатов между киллерами и клетками-мишенями. Помимо обеспечения контактов между клетками CD2 воспринимает актива-ционные сигналы (является рецептором альтернативного пути активации Т-клеток). Участки молекулы CD2, ответственные за адгезию и активацию, пространственно разделены.
CD58 (LFA-3) - гликопротеин, представлен в основном на макрофагах, реже на медуллярных тимоцитах и Т-клетках памяти. CD58 относится к молекулам адгезии (способность клеток слипаться друг с другом и с различными субстратами). Его лигандом является CD2 , причем связывание осуществляется с Т-концевым участком CD2. Связывание CD2-CD58 усиливает антиген-специфическую Т-клеточную активацию.
CDlla/CD18 (LFA-1) — мембранный белок, гетеродимерный интегрин подсемейства $2-интегринов. LFA-1 представлен на поверхности T- и B-лимфоцитов, макрофагов и нейтрофилов. Участвует в привлечении этих клеток к участку воспаления. Связывается с ICAM-1 антиген-представляющих клеток и функционирует как молекула адгезии. LFA-1 является первым рецептором, связывающим T-лимфоциты с антиген-представляющими клетками, причём первоначальное взаимодействие — слабое. Сигнал от рецептора T-клеток или от цитокинового рецептора приводит к последующему изменению кон-формации LFA-1, что, в свою очередь, продлевает межклеточный контакт и позволяет T-клеткам пролиферировать.
CD49d/CD29 (Very Late Antigen-4, LA-4) -мембранный белок, гетеродимерный интегрино-вый рецептор подсемейства $1-интегринов. Представлен на поверхности большинства лейкоцитов, при особых условиях на нейтрофилах. Играет роль в адгезии лейкоцитов на участке воспаления. Лигандом этого рецептора является молекула клеточной адгезии VCAM-1, выделяемая активированными эндотелиальными клетками. VLA-4 является лейкоцитарным рецептором VCAM-1. В неактивированном состоянии связывается с VCAM-1 на поверхности эндотелиаль-ных клеток с низкой аффинностью. После активации лейкоцита хемокинами, секретируемыми эндотелиальными клетками в очаге повреждения, интегрин меняет конформацию и связывает VCAM-1 с высокой аффинностью (сродством),
что приводит к адгезии леикоцитов на повреждённом эндотелии.
0044 (фагоцитарный гликопротеин Pgp-1, р85 , ЕОМЯШ, Негшез антиген) — гликопротеин. Существуют две формы — гемопоэтическая и эпителиальная. СБ44 представлен на поверхности Т- и В-лимфоцитов, моноцитов, макрофагов, гранулоцитов, фибробластов, эритроцитов, некоторых эпителиальных клетках и клетках головного мозга. Он маркирует наиболее незрелые предшественники Т-лимфоцитов в тимусе, на следующих стадиях развития он исчезает и появляется лишь на зрелых Т-клетках. СБ44 принимает участие в клеточно-матриксном взаимодействии, активации лимфоцитов и хоуминге — миграции лимфоцитов в лимфатические узлы (А. Аг^о и соавт., 1990).
0045 (общий лейкоцитарный антиген, тирозинспецифическая фосфатаза, L-0A, Ly-5) — трансмембранный гликопротеин. Присутствует на поверхности всех представителей кроветворных рядов, кроме зрелых эритроцитов. СБ45 выполняет важную функцию в передаче сигнала внутрь клетки с Т-клеточного рецептора и представлен на поверхности Т-клеток разными изо-формами. Одна из функций этих изоформ — связывание Т-клеточного рецептора с корецептора-ми СБ4 или СБ8 Т-клеток, что обеспечивает эффективное прохождение сигнала от антигена внутрь клетки. Для Т-лимфоцитов памяти человека характерно наличие изоформы, несущей СБ45 1Ю-эпитоп, в то время как обычные Т-лим-фоциты экспрессируют СБ45 ИА-эпитоп. При взаимодействии Т-клеток памяти с В-лимфоци-тами СБ45ИО связывается с СБ22 на поверхности В-лимфоцитов. СБ45 ассоциирован с компонентом цитоскелета фодрином, поэтому может оказывать влияние на перемещение молекул на поверхности клетки.
0D62L ^-селектин) — гликопротеин, находящийся на клеточной поверхности лейкоцитов, относится к классу молекул клеточной адгезии. L-селектин состоит из нескольких частей - доменов, которые способны связывать различные лиганды: GlyCAM-1, молекула клеточной адгезии, находящаяся на эндотелиальных клетках лимфатических узлов; СБ34, белок эндотелиаль-ных клеток; МаёСАМ-1, белок эндотелиальных клеток в лимфоидной ткани, ассоциированной с
кишечником; PSGL-1, основной лиганд Р-селек-тина, низкоаффинный лиганд для L-селектина. Эндотелиальные клетки, которые экспрессируют на своей поверхности перечисленные выше лиганды, задерживают лейкоциты с L-селекти-ном, что позволяет лейкоцитам мигрировать в лимфоидную ткань. L-селектин участвует в транслокации лейкоцитов из крови в лимфоид-ную ткань, где они взаимодействуют с антигеном.
СО-Э состоит из четырех типов полипептидов. Трансмембранный сегмент каждой из субъединиц CD3 содержит отрицательно заряженный аминокислотный остаток, а Т-клеточный рецептор (TCR) - положительно заряженный. За счет электростатических взаимодействий они объединяются в общий функциональный комплекс Т-клеточного рецептора. В комплексе, находясь на клеточной мембране, TCR выполняет функцию распознавания антигена, а CD3 обеспечивает передачу сигнала в клетку. Поскольку структура белков комплекса CD3 остается неизменной (инвариантной), они не способны определять специфичность рецептора к антигену.
Расположены центральные Т-клетки памяти (ТСМ) в основном в лимфатических узлах, селезенке и крови, в то время как эффекторные Т-клетки памяти (ТЕМ) локализуются в периферических нелимфоидных тканях (например, легкие, печень, кишечник), реже - циркулируют в крови и селезенке. ТЕМ могут также присутствовать в лимфатических узлах, возможно, в результате миграции через афферентные лимфатические ткани. Это объясняется тем, что центральные и эффекторные Т-клетки памяти обладают различными функциональными возможностями. Центральные клетки памяти экспрессируют CD62L ^-селектин) и CCR7, которые необходимы для введения Т-клеток в реактивные лимфатические узлы. CCR7 необходим для представления лимфоцитов и антиген-представляющих клеток в селезенке, а также для выхода этих клеток из нелимфоидных тканей, контролируя их ввод в афферентные лимфатические сосуды [5]. Эффекторные клетки памяти не экспрессируют CD62L, CCR7, но секретируют цитокины, такие как 1ЕМу и ^-4.
Среди лиц всех возрастных групп Т-клетки (CD3+) составляют примерно 65—73% от всего пула лимфоцитов. Соотношение наивных Т-кле-
ток CCR7+ CD45RA+ уменьшается с возрастом, возможно, за счет дифференциации и иммунологического созревания, а также на фоне снижения эмиграции из тимуса Т-клеток. Значительная часть наивных Т-клеток наблюдалась у 6—12-месячных младенцев, в среднем 83% и 72% CD4+ и CD8+ Т-клеточной популяции. Модель эмиграции наивных Т-клеток из тимуса с использованием TRECs и Ю67, маркеров Т-клеток и пролиферации показала, что тимопоэз происходит очень быстро от рождения до 1 года, резко снижается к 8 годам, а затем снижение идет медленными темпами до 20 лет, т.е. тимопоэз снижается в две фазы на протяжении жизни [4].
В отличие от наивных Т-клеток, доля CCR7+ CD45RA- или центральных Т-клеток памяти с возрастом увеличивается. Центральные Т-клетки памяти составляют примерно 9—16% от CD4+ Т-клеток и 5% CD8+ Т-клеток в пуповинной крови и периферической крови в течение первого года жизни. Эти пропорции остаются относительно стабильными до 10 лет, но повышаются у взрослых, что указывает на возрастание возможностей иммунологической памяти в ответ на воздействие антигенов. Эффекторные CD4+ клетки, или терминально дифференцированные (CCR7-CD45RA-) клетки, остаются относительно стабильными на протяжении всей жизни на уровне около 2—5% в периферической крови. В отличие от них, количество CD8+ клеток-эффекторов с возрастом изменяется от 12% в пуповинной крови до 18% у детей 5—10 лет, в зрелом возрасте — увеличение до 40%. Таким образом, Т-клеточный пул созревает в течение всей жизни, что приводит к существенному сокращению доли наивных Т-кле-ток с одновременным увеличением центральных клеток памяти и эффекторных клеток памяти за счет CD8+ клеток, которые реагируют и размножаются в ответ на воздействие антигена [4].
На сегодняшний день рассматривают два наиболее вероятных механизма формирования иммунологической памяти. Один из них предполагает длительное сохранение антигена в организме. Этому имеется множество примеров: инкапсулированный возбудитель туберкулеза, персистирующие вирусные инфекции — корь, полиомиелит, ветряная оспа и некоторые другие -когда патоген воспроизводимо и продолжительно выделяется из организма хозяина в течение
значительно большего времени, чем при обычной инфекции, иногда на всю жизнь, сохраняется в организме, поддерживая в напряжении иммунную систему. Вероятно также наличие долгожи-вущих дендритных антиген-презентирующих клеток, способных длительно сохранять и пре-зентировать антиген.
Другой механизм предусматривает, что в процессе продуктивной фазы иммунного ответа часть антигенореактивных Т- или В-лимфоцитов дифференцируется в малые покоящиеся клетки, или клетки иммунологической памяти. Эти клетки отличаются высокой специфичностью к конкретной антигенной детерминанте4 и большой продолжительностью жизни (до 10 лет и более). Они активно рециркулируют в организме, распределяясь в тканях и органах, но постоянно возвращаются в места своего происхождения за счет хоминговых рецепторов (CD44, CD62L). Это обеспечивает постоянную готовность иммунной системы реагировать на повторный контакт с антигеном по варианту вторичного иммунного ответа.
Феномен иммунологической памяти широко используется в практике вакцинации людей для создания напряженного иммунитета и поддержания его длительное время на защитном уровне. Осуществляют это 2—3-кратным введением прививки при первичной вакцинации и периодическими повторными введениями вакцинного препарата — ревакцинациями.
Однако феномен иммунологической памяти имеет и отрицательные стороны. Например, повторная попытка трансплантировать уже однажды отторгнутую ткань вызывает быструю и бурную реакцию — криз отторжения [3].
Как известно, не ко всем инфекционным агентам формируется иммунологическая память. Существуют три основные причины: 1. Большая изменчивость протективных антигенов патогена, приводящая к тому, что при повторной инфекции в организм внедряется «не тот» микроорганизм, и клетки памяти не узнают его. Это имеет место при некоторых
вирусных инфекциях, (например, вирус гриппа).
2. Отсутствие формирования иммунологической памяти при первом инфицировании. Это происходит в случаях, когда протективный антиген является тимуснезависимым, например при ряде кишечных инфекций, инфицировании пневмококками и т.п.
3. Чрезвычайная агрессивность патогена, успевающего «наработать» факторы поражения раньше, чем проявятся факторы вторичного иммунного ответа. Такой вариант наблюдается при особо опасных инфекциях, например, чуме.
В настоящее время все больше позиционируется мнение о приобретении «иммунологического опыта» в результате детских инфекций, которое не является приемлемым. Такого пути естественной иммунизации допускать нельзя, особенно в отношении столь тяжелых и инвалидизи-рующих заболеваний, как полиомиелит, дифтерия и тем более смертельных инфекционных заболеваний, включая бешенство и особо опасные инфекции. В связи с этим основным направлением прикладной иммунологической деятельности всегда были и будут создание и совершенствование вакцин против инфекционных заболеваний [2]. ■
ЛИТЕРАТУРА
1. Joshua J. Obar and Leo Leframois. Memory CD8+ T cell differentiation. // Annals of the New York Academy of Sciences. - 2010;1183:251—266.
2. Ярилин A.A. Основы иммунологии. - M.: Медицина, 1999. - 464 с.
3. Хаитов P.M., Игнатьева T.A., Сидорович И.Г. Иммунология. - M.: Mедицина, 2000. - 430 с.
4. Kaitlin Rainwater-Lovett, William J. Moss. Immunologic basis for revaccination of HIV-infected children receiving HAART. // Future Virology. 2011; 6:59—71.
5. Brian S. Sheridan, Leo Leframois. Regional and mucosal memory T-cells. // Nat. Immunol. 2011; 12(6): 485-491.
3 Иммунный ответ любого типа проходит две фазы: 1-я, непродуктивная, — распознавание антигенов и взаимодействие имму-нокомпетентных клеток; 2-я, продуктивная, — пролиферация клеток-эффекторов или продукция антител.
4 Антигенная детерминанта — поверхностно расположенный участок антигена, способный взаимодействовать с активным центром антитела.
44
