Роль вилочковой железы — основного органа в иммунной системе определилась лишь в 1961 г. благодаря данным R. A. Good и J. F. Miller. Несмотря на наличие многочисленных сведений о роли вилочковой железы в созревании лимфоидной системы, многие стороны этой проблемы, в частности превращение незрелых претимических лимфоидных клеток в иммунокомпетентные Т-клетки со значительной функциональной гетерогенностью, окончательно не выяснены.
Т-клетки, прошедшие через вилочковую железу, приобретают способность реагировать на антигены и митогены (ФГА и КонА), расселяются в тимусзависимых зонах лимфоидных органов (в паракортикальных зонах лимфоузлов, периартериальных фолликулах селезенки) и составляют основную массу рециркулирующего пула в периферической крови с длительным жизненным циклом. Эти клетки получили название тимусзависимых.
Развитие Т-клеток
Внутритимусное развитие обеспечивается различными факторами: специфическим «микроокружением», определяемым стромой вилочковой железы, а также ее гормонами, эпителиальными и мезенхимальными клетками. Из вилочковой железы выделяют ряд активных веществ, отличающихся активностью молекулярной массой, устойчивостью к температурным воздействиям. Среди них описывают тимозин, тимопоэтин, тимический гуморальный фактор. Эти вещества, в частности тимозин, способствуют превращению Т-клеток в более зрелые формы.
Механизм действия тимозина и других активных веществ на Т-клетки до конца не ясен, полагают, что точкой приложения их является мембрана клеток, а именно аденилатциклазная система. Вероятно, тимозин активизирует ее и повышает концентрацию внутриклеточных цАМФ и цГМФ. Указанные нуклеотиды имеют отношение к процессам клеточного развития. Последние очень сложны, многообразны и требуют еще дальнейшего изучения.
Виды и функции Т-клеток
Среди Т-клеток выделяют несколько субпопуляций, отличающихся кортизолчувствительностью и различием антигенов и рецепторов на их поверхности.
По назначению Т-клетки являются ответственными главным образом за клеточный иммунитет, но по своим функциям они неоднородны. В их составе различают несколько подклассов: клетки, распознающие антиген; клетки-хелперы; клетки-киллеры; клетки-супрессоры; клетки памяти и др. Очень сложным и дискутабельным является вопрос о том, когда происходит деление Т-клеток на различные по функциональному назначению субпопуляции. Неясно, что определяет функциональную направленность развития, происходят ли эти субпопуляции из единого предшественника или различие генетически детерминировано еще на уровне стволовой клетки.
Все субпопуляции Т-клеток составляют около 60—70% всех лимфоцитов; около 25% — В-клетки, или бурсозависимые, прошедшие «обучение» в другом центральном органе иммунитета — фабрициевой сумке (у птиц) или ее аналогах у человека, где приобретают отличительные от Т-клеток свойства. Следует отметить, что длительные поиски этого аналога не привели к успеху. Эту роль отводят различным лимфоидным образованиям — червеобразному отростку, миндалинам, групповым лимфатическим фолликулам кишок, лимфоидным скоплениям в легких и других органах. После созревания В-лимфоциты перемещаются преимущественно в фолликулы селезенки и лимфоузлы.
Большинство антигенов являются тимусзависимыми, поскольку иммунній ответ на них идет с обязательным участием Т-клеток; эти антигены комплексные, имеют несколько антигенных детерминант с различной специфичностью (тканевые, микробные, вирусные).
Механизм антигенного распознавания Т-клетками очень сложен, окончательно не изучен. Основной задачей Т-клеток и их рецепторов является распознавание «своих» и «чужих». антигенов. Этиология клеточных рецепторов Т-клеток, распознающих антигены, окончательно не установлена. Взаимодействие клеточных рецепторов с антигеном является сигналом для начала иммунного ответа и клеточной дифференцировки. Если иммунный ответ идет по типу антитело- образования, то для участия В-клеток и их трансформации в плазмоциты необходимо участие Т-клеток-хелперов (Th). Развитие и клеточных реакций, осуществляемых Т-клетками, происходит также с участием помощников — Т-ампфликаторов (Та).
Очень сложным и до конца не изученным является механизм хелперного действия Т-лимфоцитов (прямой контакт, или выделяемые клетками активные вещества). Активированные Th вырабатывают специфические факторы и через макрофаги активируют В-клетки. Сущность этих факторов до конца не определена. Учитывая, что В-клетки продуцируют различные классы иммуноглобулинов, не исключено существование разных субпопуляций Th для регуляции антителообразования (IgG, IgE).
Gershon в 1969 г. разработал концепцию о супрессорной роли Т-клеток (Т-супрессоры), затем было установлено, что Ts способны регулировать различные фазы иммунного ответа. Роль супрессоров заключается в регуляции уровня и силы специфического иммунного ответа, обеспечении иммунологической толерантности к некоторым тимусзависимым антигенам и к антигенам своих тканей. Ts несут рецепторы к IgG, IgM, действуют через растворимые медиаторы. Природа этих факторов, секретируемых Ts, активно изучается. Нет единого мнения по вопросу о механизмах, индукции Ts (прямой контакт клеток с антигеном или сигналы «обратной связи»).
Значение Ts очень велико, ограничение иммунной реакции не менее важно для организма, чем ее стимуляция. Это особенно касается тех иммунных реакций, которые могут привести к патологии (аутоиммунные болезни, аллергические заболевания)
Т-клетки-киллеры осуществляют реакции клеточного иммунитета: цитопатогенное действие при трансплантационном иммунитете, противоопухолевом, некоторых видах инфекций. Субпопуляция киллеров является и эффектором гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ).
Гетерогенностью Т-клеточной популяции по их функциональным свойствам объясняется чрезвычайно сложное взаимодействие клеток в реакциях организма на антиген.
В настоящее время очевидно, что не только Т-клетки, но и В-клетки также не однородная масса клеток. Для В-клеток характерно наличие на поверхности иммуноглобулинов, обеспечивающих распознавание антигенов, под влиянием которых В-лимфоциты превращаются в плазмоциты, продуцирующие антитела — иммуноглобулины. Выработка их на большинство антигенов не может осуществляться без взаимодействия с Т-клетками. Клеточная кооперация является необходимым условием для развития иммунного ответа.
Активированные Т-клетки кроме факторов, выделяемых Ts и Th, образуют ряд медиаторов — лимфокинов, которые имеют различные физико-химические свойства. Их роль — вовлечение в иммунный ответ различных клеток — нейтрофильных гранулоцитов, макрофагов, эозинофильных гранулоцитов. Участие этих Т-клеток в иммунном ответе очень важно. Особенно велика роль макрофагов, которые разрушают антиген и переводят его в иммуногенную форму. К макрофагам в настоящее время относят группу клеток, способных к фагоцитозу, прилипающих по стеклу — adherens, фагоцитирующие мононуклеары, тканевые макрофаги и моноциты.