Биология Т- лимфоцитов. Адаптивный иммунный ответ по клеточному типу

1.

Дисциплина: «Иммунология»
Тема лекции: «Биология Т-лимфоцитов. Адаптивный
иммунный ответ по клеточному типу»
Лектор: заведующий кафедрой гистологии и
биологии д-р биол. наук Ирина Юрьевна Саяпина
Благовещенск 2024

2.

Иммунокомпетентные клетки (ИКК) – Т-клетки
(Т-лимфоциты) и В-клетки (В-лимфоциты)
В жизни ИКК есть два периода:
1) Антигеннезависимая пролиферация и дифференцировка.
Проходит в первичных органах иммунной защиты (ККМ и тимус).
Биологическая сущность – научиться распознавать своё и
чужое,приобрести специфический рецептор к антигену (TCR или
BCR).
Результат: образуются функционально зрелые Т- и В-клетки.
2) Антигензависимая пролиферация и дифференцировка.
Проходит во вторичных органах иммунной защиты после контакта
с конкретным антигеном.
Биологическая сущность – образование клона клеток,
специфичных к данному конкретному антигену.
Результат: образуются эфекторные клетки и клетки
иммунологической памяти. Происходит элиминация и
запоминание антигена.

3.

Первичные органы иммунной системы
• Костный мозг – отвечает за антиген-независимую
пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов
(образование функционально зрелых В-клеток);
• Тимус – отвечает за антиген-независимую
пролиферацию и дифференцировку Т-лимфоцитов
(образование функционально зрелых Т-клеток).

4.

Строение дольки тимуса

5.

Гемато-тимический барьер и его
преодоление предшественниками тимоцитов

6.

7.

Антиген-независимая пролиферация и
дифференцировка Т-лимфоцитов
(Т-лимфопоэз)
1. Предшественник Т-лимфоцитов заселяется из
КМ в тимус.
2. Дважды негативная Т-клетка (начинается
реаранжировка генома, появляется пре-ТCR,)
3. Дважды позитивная Т-клетка (завершается
реаранжировка генома, формируется
полноценный ТCR)
4. Положительная селекция (выживают Т-клетки,
способные распознавать антигенный пептид в
комплексе с молекулами MHC I или II класса,
тимоциты с неполноценным TCR или
корецепторами погибают путем апоптоза).
5. Образуются однопозитивные Т-клетки (или CD4+
или CD8+)
6. Отрицательная селекция (погибают апоптозом
аутореактивные клоны Т-лимфоцитов).
7. Функционально зрелые Т-клетки с фенотипом
CC3+ CD8+, CD3+ CD4+) покидают тимус (выходят
в кровоток).

8.

Структура локусов, кодирующих TCR
человека

9.

Селекция клонов Т-лимфоцитов
(тимоцитов)

10.

Проверка специфичности корецептора тимоцитов
(что останется – CD4 или CD8?)

11.

Строение Т-клеточного рецептора (TCR)

12.

Комплекс Т-клеточного рецептора (TCR)

13.

Феномен двойного распознавания
(бимолекулярный комплекс МНС II класса + пептид
экзогенного происхождения)

14.

Адаптивный иммунный ответ по клеточному
типу
Фаза
1. Индуктивная
Клеткиучастники
Макрофаги, ДК,
Иммунологические
процессы
Распознавание Аг,
процессинг,
презентация
2. Иммунорегуля-
Т-лимфоциты
Активация, синтез
цитокинов,
пролиферация клона
ЦТЛ (CD8+Тлимфоциты)
Дифференцировка в
эффекторные
клетки, уничтожение
клето-мишеней
торная
3. Эффекторная

15.

Основные разновидности
антигенпрезентирующих клеток (АПК)

16.

Миграция и созревание дендритных клеток
из барьерных тканей в лимфатические узлы

17.

Иммунологический синапс между АПК и
Т-лимфоцитом

18.

Адаптивная дифференцировка Тh0 после
стимуляции АГ (в центре – клетки-партнеры)

19.

Цитокиновый профиль адаптивных
субпопуляций T-хелперов

20.

Активация CD8+ Т-клетки и пролиферация клона
ЦТЛ под влиянием IL-2

21.

Схема развития цитотоксического
клеточного ответа

22.

Обобщенная схема клеточноопосредованного ИО

23.

Схема развития клеточного иммунного
ответа воспалительного типа

24.

Формирование гранулемы при
неэффективном клеточном ответе
воспалительного типа

25.

Дисциплина: «Иммунология»
Тема лекции: «Биология В-лимфоцитов. Адаптивный
иммунный ответ по гуморальному типу. Строение и
функции иммуноглобулинов»
Лектор: заведующий кафедрой гистологии и
биологии д-р биол. наук Ирина Юрьевна Саяпина
Благовещенск 2024

26.

3 субпопуляции В-лимфоцитов (общее количество клеток
CD19+ 6-18% для взрослых, 12-20% для детей)
В1-лимфоциты
В2-лимфоциты
BMZ- В-лимфоциты
маргинальных зон
• В эмбриогенезе
образуются в печени
• Живут в серозных
полостях и частично в
прибарьерных тканях
• Отвечают только на
Т-независимые АГ
• Синтезируют Ig класса
МиА
• Не образуют В-клетки
памяти
• Фенотип
CD19+CD5+СD27• 20% от общего числа
лимфоцитов
• В эмбриогенезе
образуются в костном
мозге
• Живут в лимфоидных
фолликулах
вторичных
лимфоидных органов
• Синтезируют все
известные классы Ig
• Отвечают на все виды
АГ
• Образуют В-клетки
памяти
• Фенотип CD19+CD21+
• В эмбриогенезе
образуются в костном
мозге
• Живут по периферии
лимфоидных
фолликулов
селезенки
(маргинальная зона)
• Отвечают на Тнезависимые АГ,
попавшие в кровь
• Могут образовывать
В-клетки памяти
• Фенотип CD19+CD27+

27.

Антигеннезависимая пролиферация и
дифференцировка
В2 лимфоцитов происходит в красном костном
мозге. Из СКК образуется полустволовая клетка
- общий предшественник лимфопоэза(КОЕ-Л),
которая дает начало предшественникам Вклеток.
Результат антигеннезависимой пролиферации
и дифференцировки – образование
функционально зрелых В2 лимфоцитов,
способных распознавать Аг при помощи BCR,
специфичных к конкретному Аг.
Стадии антигеннезависимой пролиферации
и дифференцировки В-клеток

28.

Отрицательная селекция В-лимфоцитов

29.

Схема строения BCR (B-cell receptor)

30.

Противоинфекционный иммунитет
Фаза
1. Индуктивная
2. Иммунорегуля-
торная
3. Эффекторная
Клеткиучастники
Макрофаги, ДК,
В-лимфоциты
Иммунологические
процессы
Распознавание,
процессинг,
презентация
Т-лимфоциты
В-лимфоциты
Активация, синтез
цитокинов,
пролиферация клона
ЦТЛ (CD8+Тлимфоциты)
Плазмоциты (АТ)
Дифференцировка в
эффекторные клетки
Синтез АТ
или
продуктивная
4. Иммунологичес- Т-клетки памяти Образование
кой памяти
В-клетки памяти клеток памяти

31.

Этапы превращения В-лимфоцитов при
гуморальном иммунном ответе (тимус-зависимая
пролиферация и дифференцировка В-лимфоцитов)

32.

Взаимодействие В-лимфоцита с Т-хелпером (ТH0)
• Если АГ тимусзависимый, Влимфоцит может
выполнять роль
АПК. Он распознает
и процессирует АГ,
презентирует АГ
пептид ТH0 в
комплексе с МНС II
класса);
• ТH0
дифференцируется
в Th2, начинается
синтез цитокинов,
активирующих Вклетки к
пролиферации и
дифференцировке.

33.

Вторичный лимфоидный фолликул – основное
место обитания В2-лимфоцитов и их
пролиферации после стимуляции АГ
антигеном.пролиферации

34.

Дифференцировка плазматических клеток и
переключение изотипов Ig под влиянием
цитокинов, вырабатываемых Th2

35.

Адаптивный иммунный ответ по
гуморальному типу. Формирование
клеток иммунологической памяти

36.

Гуморальный иммунный ответ

37.

Фазы первичного иммунного ответа, или динамика
антителообразования при Т-зависимой
пролиферации и дифференцировке В-клеток
1. Латентная фаза – длится до 4-х суток с момента
внедрения АГ (распознавание, поглощение,
процессинг и презентация АГ Th0, образование
Th2 типа, синтез цитокинов, активация и
пролиферация В-клеток, их дифференцировка в
плазмоциты), продукты иммунного ответа (Ig –
иммуноглобулины) в крови не выявляются;
2. Лог-фаза – плазмоциты синтезируют Ig, в крови
появляются продукты иммунного ответа
(антитела), титр антител удваивается каждые 2-4
часа, и достигает максимума к 10-12 суткам;

38.

3. Фаза стабилизации титра антител –
характеризуется динамическим равновесием
между продукцией иммуноглобулинов и их
элиминацией в составе иммунных
комплексов. На всем протяжении данной
фазы (до 30 суток от момента внедрения АГ)
титр остается стабильно высоким;
4. Фаза снижения титра антител - наступает
после элиминации АГ, может длиться
несколько месяцев (постинфекционные
антитела).

39.

Динамика образования IgM и IgG при
первичном и вторичном ответе

40.

Строение молекулы иммуноглобулина
• 2 тяжелые цепи (heavy
– тяжелый), 5
разновидностей – α, γ
(гамма), μ (мю), ε
(эпсилон) и δ (дельта)
– определяют изотип
иммуноглобулина;
• 2 лёгкие цепи (light –
лёгкий), 2
разновидности – κ
(каппа)и λ (лямбда)
• 2 Fab-фрагмента
(fragment antigen
binding)
• 1 Fc-фрагмент

41.

42.

Доменная структура молекулы
иммуноглобулина на примере IgG

43.

Доменная структура молекулы
иммуноглобулина на примере IgG

44.

Вариабельные домены
Fab-фрагмента
иммуноглобулина
образуют паратоп –
антиген-связывающий
участок. Количество
паратопов – это
валентность
иммуноглобулина.

45.

Мембранные и сывороточные формы
иммуноглобулинов

46.

Механизмы защитного действия антител

47.

Гибридомная технология получения
моноклональных антител