Презентация антигена различными типами АПК. Зависимости от места проникновения антигена, лимфоидного органа, характера и химической структуры антигена в его распознавании и презентации участвуют различные АПК.
Презентация антигена, проник через кожу, осуществляется ДК. Предшественники ДК - клетки Лангерганса (КЛ) находятся в коже (см. разд. 1). Размещены в коже, КЛ постоянно поглощают внеклеточную жидкость из окружающей среды (процесс называют макропиноцитозом), захватывают антигены из жидкости и презентуют после процессинга их пептидные фрагменты с молекулами МНС II лимфоцитам. Однако достаточное количество молекул МНС II на поверхности появляется лишь после того, как КЛ будет активирована и эмигрирует из кожи во вторичные лимфоидные органы, где превращается в ДК. Только в таком случае ДК могут активировать наивные Т-лимфоциты и инициировать иммунный ответ. Итак, активация КЛ является ключевым моментом, который запускает первичный иммунный ответ после проникновения антигена через кожу.
Главным условием активации КЛ является наличие процесса локального воспаления, которое может быть вызвано как непосредственным действием чужеродных микробных субстанций на рецепторы этих клеток, так и действием провоспалительных веществ, выделяемых клеточным микроокружения. Считают, что особенно стимулирует активацию КЛ контакт с Т-хелперами, даже с наивными. После активации в клетке Лангерганса происходят важные изменения.
1. Постепенно прекращается процесс поглощения веществ из окружающей среды, а все антигены, которые были поглощены за этот период, накапливаются в процесованому виде в МИИС-компартмент.
2. Протеасомы полностью замещается имунопротеасомою, в результате чего повышается эффективность презентации вирусных белков.
3. Создаются условия для перекрестной презентации поглощенных антигенов вместе как с МНС II, так и с МЧС и, очевидно, благодаря транспортировке в цитозоль пептидных фрагментов антигенов с ендосомального компартмент.
После этого КЛ «снимается с места» и мигрирует в ближайший лимфоузел с течением афферентной лимфы, превращаясь во время миграции в лимфе на вуалеобразного клетку. Направление миграции преимущественно определяет хемокинов CCL21 (SLC - от англ. Secondary lymphoid-tissue chemokine - хемокины вторичных лимфоидных органов). Попадая в лимфоузла, вуалеобразного клетка мигрирует в Т-зависимую паракортикальная зону, где превращается в ИДК. При этом в ИДК происходят важные метаболические и морфологические изменения:
- Значительно увеличивается площадь поверхности плазматической мембраны, как считают, за счет цитоплазматического ламелярного пула;
- Резко увеличивается экспрессия на поверхности предварительно синтезированных молекул МНС I и МНС II в комплексе с антигенными пептидами преимущественно экзогенного происхождения;
- Почти полностью утрачивается способность поглощать и представлять другие антигены;
- Повышается способность образовывать межклеточные контакты благодаря активации интегринов LFA-1 и увеличение экспрессии ИСАМ-1 и ИСАМ-2;
- Увеличивается экспрессия костимуляторних молекул В/.1 и В/.2 на поверхности, а также секреция провоспалительных цитокинов - ИЛ-1, ИЛ-8, ФНО т.д..
В таком состоянии ИДК становятся идеальными АПК, поскольку обеспечивают высокую плотность молекул МНС и достаточное количество костимуляторних молекул на своей поверхности. именно ИДК являются важнейшими стимуляторами активации Т-клеток, особенно во время первичного иммунного ответа, в частности на антигены, проникают через кожу. В случае проникновения антигена через слизистые оболочки главную роль в его распознавании и презентации, как считают, играют В-лимфоциты и ДК, находящихся в слизистых под эпителием (в собственной платины). дк слизистых в отличие от КЛ после активации могут не эмигрировать из них, а реализовать функцию презентации антигена в местах постоянной локализации, хотя часть ГК и В-лимфо все-таки мигрирует в регионарные лимфоузлы что приводит системность иммунного ответа.
В селезенку антиген преимущественно попадает с током крови, поэтому основную функцию первичного распознавания и захвата антигена в этом органе играют макрофаги краевой зоны, которые улавливают корпускулярные антигены и иммунные комплексы и презентуют их пептидные фрагменты на своей поверхности. В селезенке также местные ДК, которые улавливают антигены меньших размеров из кровотока и представляют их. Возможно, функцию презентации антигена в селезенке могут выполнять также В-лимфоциты, особенно те, которые были предварительно активированные Т-хелперами. Какой тип АПК принадлежит главная роль в стимуляции иммунного ответа в селезенке, окончательно еще не выяснено.
Макрофаги тканей и местные макрофаги лимфоузлов, как правило, не так активно представляют антиген для стимуляции наивных Т-клеток, поскольку они выполняют в этих органах скорее функцию «санитаров», освобождая их от апоптичних телец, детрита и прочего «мусора».
Главной функцией различных типов АПК, представляющих антиген во вторичных лимфоидных органах, является активация Т-лимфоцитов, особенно Т-хелперов, которые играют основную роль в инициации и регуляции иммунного ответы. Реализация этой функции возможна лишь при условии обеспечения контакта Т-хелперов АПК. Поскольку в популяции лимфоцитов количество Т-клеток, специфических к каждому индивидуальному антигена, является незначительной, возможность осуществления активации достигается улавливанием клонов антигенспецифичних Т-клеток в местах локализации АПК. Этот процесс четко прослеживается в регионарных лимфоузлах, где роль АПК выполняют ИДК.
Улавливания клонов Т-клеток в лимфоидных органах. После того как «нагруженная» антигеном вуалеобразного клетка попадает в Т-клеточную зону вторичного лимфоидного органа, в нем начинается процесс, известный как «улавливания клонов Т-клеток». Суть этого явления заключается в увеличении рециркуляции лимфоцитов через лимфоидный орган, вследствие чего повышается вероятность специфического распознавания наивными Т-лимфоцитами антигенного пептида, находящегося на ИДК. Известно, что важную роль при этом играет синтез ДК провоспалительных цитокинов ИЛ-1, ИЛ-8, ФНО и определенных хемокинов, после чего сменяется экспрессия адгезивных молекул на венулах с высоким эндотелием (ВЕВ), проходящих через вторичные лимфоидные органы, а также повышение проницаемости ВЕВ.
После попадания активированной АПК в лимфоидный орган наблюдается «арест» антигенспецифичних лимфоцитов. Экспериментально установлено, что за двое суток после введения антигена в определенный лимфатический узел в нем могут сосредоточиться все антигенспецифични Т-лимфоциты, которые изымаются из циркуляции. «Арестованные» в лимфоузлах и других лимфоидных органах Т-лимфоциты активируются локализованными в них АПК.