В-лімфоцити

В-лімфоцити є дуже важливою групою імуноцитів, тому що саме вони забезпечують гуморальну імунну відповідь завдяки синтезу імуноглобулінів. В організмі ссавців можуть існувати мільйони клонів В-лімфоцитів, які здатні синтезувати безліч високоспецифічних антитіл.

Первинна проліферація та диференціація В-лімфоцитів (лімфопоез) починаються вже у кістковому мозку. З В-клітин-попередниць утворюються кістковомозкові В-лімфоцити. Вони діляться, диференцюються і дають початок В-лімфоцитам декількох типів, на поверхні яких ще до антигенної стимуляції з’являються імуноглобулінові рецептори, здатні “розпізнавати” антигени. Більшість В-лімфоцитів, що потрапляють у кровотік, мають Ig-рецептори двох ізотипів – IgМ і IgD. Близько 10% В-лімфоцитів експресують на своїй поверхні рецептори інших ізотипів (IgG, IgА, і IgЕ), але вони частіше зустрічаються у спеціалізованих тканинах. Наприклад, IgА-рецептори частіше виявляються на В-лімфоцитах, що оселилися у слизових оболонках кишечника. На кожній В- клітині може існувати до 100 тис. молекул Ig з ідентичними антигензв’язуючими ділянками (паратопами). Поява цих рецепторних молекул свідчить про дозрілість В-лімфоцитів. Слід зазначити, що IgМ-рецептори В-лімфоцитів є мономерними молекулами на відміну від вільноциркулюючих пентамерних IgМ. Їх важкі μ-ланцюги відрізняються від μ-ланцюга вільного IgМ наявністю додаткового мембранозв’язуючого домена. Ig-рецептори інших ізотипів також мають додаткові домени, за допомогою яких вони занурюються у мембрану клітини.

Окрім Ig-рецепторів, дозрілі В-лімфоцити несуть на своїй поверхні багато інших рецепторних та маркерних молекул: рецептори для зв’язування Fc-фрагмента вільних імуноглобулінів (FcR) та С3b-компонента комплементу, антигени МНС-ІІ, які дуже важливі для розпізнавання антигена і взаємодії з Т-клітинами, та багато інших.

В останні роки встановлено, що на всіх В-клітинах, починаючи з ранніх стадій лімфопоеза, експресовані специфічні рецептори – СD₁₉. Функції їх остаточно не встановлено, але “нокаут” (пошкодження) відповідного гена у мишей призводить до вираженого дефіциту В-клітинної відповіді.

Важливу роль у разпізнаванні антигенів відіграють особливі рецептори BCR (від англ. B-cell receptor), які належать до суперродини імуноглобулінів. Вважають, що в якості BCR виступають IgM і IgD-рецептори В-лімфоцитів. Однак, крім звичайної тетрапептидної молекули, характерної для всіх імуноглобулінів, BCR-рецептор включає ще 4 додаткових трансмембранних компоненти – 2 Igα та 2 Igβ. Ці молекули своїми цитоплазматичними ділянками пов’язані з клітинними тирозинкіназами та проводять таким чином сигнали про контакт з антигеном всередину клітини. Своїми позаклітинними доменами Igα та Igβ нековалентно зв’язані з важкими ланцюгами Ig (рис. 5.5).

Для того, щоб відбулася активація В-лімфоцита через BCR, необхідне перехресне зшивання антигеном хоча б двох BCR. Це можливо, якщо антиген має декілька однорідних епітопів. Але не кожний антиген здатний забезпечити перехресне зшивання BCR. У цих випадках необхідні додаткові корецепторні мембранні молекули СD₁₉ або СD₂₁. У результаті сумісної дії BCR і корецепторів запускаються такі процеси, як проліферація, експресія на мембрані антигенів МНС-ІІ, а також молекул для взаємодії з Т-лімфоцитами. Молекули МНС-ІІ необхідні для представлення В-лімфоцитом антигена Т-лімфоциту для подальшого розпізнавання.

Показником завершення лімфопоезу у кістковому мозку є формування зрілого неімунного В-лімфоцита, на поверхні якого вже експресовані BCR двох типів – з IgM і IgD, але спочатку утворюється BCR з IgM, а потім завдяки альтернативному сплайсингу відбувається переключення на синтез IgD. Між двома цими подіями у кістковому мозку відбувається дуже важливий процес – селекція і апоптоз (запрограмована загибель) аутореактивних клонів В-лімфоцитів, а саме знищення тих лімфоцитів, які мають IgM-рецептори з високою афінністю до власних клітин. Така делеція клону аутореактивних В-лімфоцитів має провідне значення для розвитку імунологічної толерантності (безвідповідності) до власних антигенів. На тих лімфоцитах, що не були делетовані, експресуються додаткові BCR з IgD.

Рис. 5.5 Будова ВКР-рецептора В-лімфоцита

Зрілі неімунні В-лімфоцити, що несуть на своїй поверхні BCR двох типів - з IgM і IgD, потрапляють у периферічні органи імунної системи, де відбувається остаточна їх проліферація і диференціація під впливом антигенної стимуляції (імуногенез). BCR-рецептори В-лімфоцитів слугують для зв’язування антигенів. Активовані антигеном В-лімфоцити під впливом інтерлейкінів (ІЛ-4, ІЛ-5, ІЛ-6, ІЛ-7) через ряд проміжних форм перетворюються у плазматичні клітини (плазмоцити), здатні синтезувати антитіла. Плазмоцити відрізняються дуже розвиненим ендоплазматичним ретикулюмом, де на рибосомах йде активний синтез Ig. Імуноглобуліни становлять більш 20% від всього синтезованого клітинами білка. На мембрані плазмоцитів вже немає Ig-рецепторів та МНС-ІІ, і вже неможливе переключення генів для синтезу Ig інших класів.

Плазматичні клітини мігрують з лімфовузла знову у кістковий мозок або в тонку кишку та пейєрові бляшки, де живуть та функціонують протягом 4-х тижнів. Цим терміном й обмежена тривалість гуморальної імунної відповіді. Щоденне поновлення пулу В-лімфоцитів за рахунок кісткового мозку становить 5-10% від загальної кількості периферічних В-лімфоцитів. Але з мозку у кров викидається не більше 50% нових В-лімфоцитів. Час напівжиття циркулюючого у крові В-лімфоцита – 3 дні, а в лімфатичних фолікулах неімунні В-лімфоцити живуть 3-8 тижнів.

Щодо розподілу В-лімфоцитів у різноманітних органах і тканинах, то серед інших клітин вони становлять: у кістковому мозку – 40%, селезінці – 40%, лімфатичних вузлах – 25%, грудній протоці – 15%, периферічній крові – 30%, тимусі – 0,2%, у пейєрових бляшках кишечника – 55%.

В-лімфоцити є майже єдиною групою клітин крові, яка синтезує антитіла, і відповідають за гуморальну імунну відповідь. При імунній відповіді плазмоцити спочатку синтезують IgM (IgD), а потім відбувається переключення на синтез антитіл інших ізотипів (IgG, IgA, IgE). У немовлят першими починають синтезуватися також IgM. Найбільш активно синтезує антитіла популяція селезінкових лімфоцитів, на 2-му місці – фолікули лімфовузлів. Лімфоцити тимуса практично не виробляють антитіл.

Слід відзначити, що на етапі імуногенезу у вторинних органах вмикаються ще два механізми формування толерантності до власних антигенів: анергія аутореактивних В-лімфоцитів (розвиток стану ареактивності В-лімфоцитів) і “редакція” рецептора за антигенною специфічністю.

В-лімфоцити за властивостями відрізняються від Т-лімфоцитів. Вони мало чутливі до кортикостероїдів та антилімфоцитарної сироватки. Їх можна виявляти в реакції розеткоутворення з мишиними еритроцитами (реакції ЕА- та ЕАС-розеткоутворення) та за допомогою моноклональних антитіл, специфічних до диференціювальних рецепторів В-лімфоцитів (див. розділ 14.). Основні маркери, які використовуються зараз для ідентифікації В-клітин людини, – це CD19, CD20, CD21, як допоміжні – CD72 і CD78. Встановлено, що за наявністю маркера В220 (Lyb5) всі В-клітини можна поділити на два типи – Lyb5+ і Lyb5^-. В-клітини Lyb5+ здійснюють імунну відповідь на Т-незалежні полісахаридні антигени, а Lyb5^- реагують на білкові Т-залежні антигени за участю Т-хелперів.

Згідно із сучасними даними В-лімфоцити включають декілька субпопуляцій: В1- і В2-лімфоцити, В-супресори, В-кілери, В-клітини пам’яті.

В1-лімфоцити мають маркер СD₅, якого немає у інших В-лімфоцитів. Вони є найбільш давніми в еволюційному плані і утворюються таким чином: ще в ембріогенезі з регіональної СК утворюється окрема В-клітина-попередниця, яка виходить з кровотвірних органів у черевну та плевральну порожнини – прибар’єрні регіони і дає початок клону В1-лімфоцитів. Це так званий “загін протибактеріальних прикордонників”, імуноглобуліни яких не відрізняються особливою специфічністю та варіабельністю паратопів і можуть перехресно зв’язувати антигени найбільш розповсюдженних мікробів. Плазмоцити, які утворюються з В1-лімфоцитів, синтезують переважно IgМ. Саме вони в основному виявляються у сироватках здорових людей.

В2-лімфоцити – це «класичні» В-лімфоцити. Їх імуногенез відбувається у вторинних (периферічних) органах імунної системи, а після того вони знов повертаються у кістковий мозок, де перетворюються в осілі антитілоутворюючі клітини завдяки міжклітинній адгезії з кістковомозковими клітинами. В2-лімфоцити характеризуються широкою різноманітністю антигенрозпізнавальних ділянок, синтезують антитіла всіх класів і відповідають за специфічну гуморальну відповідь.

В-супресори містяться у кістковому мозку, селезінці та лімфовузлах, але в тимусі їх немає. Разом з Т-супресорами вони відповідають за розвиток імунологічної толерантності, через те, що пригнічують розмноження та диференціацію В- і Т-лімфоцитів.

В-кілери – це особливі В-лімфоцити, які можуть взаємодіяти з Fc-фрагментами IgG, фіксованих на клітинах трансплантата та викликають їх руйнування – кілинг. Можливо, їх цитотоксична дія проявляється і у відношенні власних клітин зі зміненою антигенною специфічністю.

В-клітини пам’яті – це група активованих В-лімфоцитів, які після декількох мітозів припиняють ділення і перетворюються в особливу популяцію, що здатна тривалий строк циркулювати у кров’яному руслі і зберігати “пам’ять” про контакт з антигеном.

Для різних стадій диференціації В-лімфоцитів характерні ті чи інші специфічні рецептори: у дозрілого В-лімфоцита – BCR-IgМ і BCR-IgD, у В-клітин пам’яті – BCR-IgG (або IgА чи IgЕ). У плазмоцитів з’являються СD₃₈, а BCR-рецепторів і антигенів гістосумісності МНС-ІІ немає.