Иммунитет крупного рогатого скота: практический подход к иммунологии и вакцинологии

| ЕННАДАПТИВНЫЙ ИММУНИТЕТ

1%‘уморальный (антительный) и клеточно-опосрРедованный ответ являются двумя компонентами адаптивного иммунитета

Адаптивная иммунная система активируется чужеродными антигенами. После первого воздействия антигена оптимальный ответ достигается через 2-3 недели (рисунок 3). При повторном воздействии (бустер) того же антигена иммунный ответ достигает своего пикового эффекта гораздо быстрее; это называется анамнестическим ответом или ответом памяти (см. главу 5). Адаптивный иммунный ответ является антигенспецифическим и обладает «памятью». ЛИМФОЦИТЫ В- и Т-лимфоциты и их продукты вызывают адаптивный иммунный ответ. Они также усиливают резистентность к заболеваниям, активируя механизмы врожденной защиты (фагоцитарные клетки, НК-клетки и комплемент) (рисунки 1 и 5). Ответ T- и В-клеток на введение вакцины подробно описанв главе 5.

Т-лимфоциты Т-клетки крупного рогатого скота экспрессируют Т-клеточные рецепторы на своей поверхности (рисунок 7). Т-клеточный рецептор представляет собой белок, состоящий из двух различных полипептидных цепей: альфа и бета или гамма и дельта. Каждая цепь имеет константную и вариабельную области, при этом вариабельная область является антигенсвязывающей частью рецептора. Специфический рецептор, продуцируемый Т-клеткой, з р определяется генетической рекомбинацией во время его раннего развития в тимусе. Это приводит к большому разнообразию в антигенсвязывающей области рецептора, что позволяет распознавать огромное количество различных антигенов.

Тклетки, экспрессирующие Т-клеточные рецепторы ‹ альфа- и бета-цепями (аВТ-клетки), являются наиболее распространенными, но также присутствует заметная доля Т-клеток с гамма- и дельта-цепями (убТ-клетки). У жвачных популяция убТ-клеток в крови и на слизистых оболочках значительно больше, чем у других млекопитающих.

• аВ-Т-клетки аВ-Т-клетки можно разделить на различные подтипы: и цитотоксические Т-лимфоциты: эти клетки экспрессируют CD8 на своей поверхности и распознают антиген, презентируемый в составе молекул | класса ГКГС (рисунок 7). Молекулы | класса ГКГС находятся на всех ядерных клетках, таким образом, цитотоксические Т-клетки важны для иммунной защиты против внутриклеточных патогенов, таких как вирусы, и аномальных клеток, таких как опухолевые клетки.

• и Тхелперные (Th) клетки: они экспрессируют CD4 на своей поверхности. Т-хелперные клетки распознают антигены, презентируемые в составе молекул || класса ГКГС, которые находятся на антигенпрезентирующих клетках (рисунок 7).

• и регуляторные Т-клетки (Treg): они могут супрессировать пролиферацию других Т-клеток и продуцировать ИЛ-10, являющийся противовоспалительным цитокином.

убТ-клетки УбТ-клетки располагаются преимущественно на поверхностях слизистых оболочек, особенно в виде интраэпителиальных лимфоцитов в кишечнике. Считается, что они играют важную роль в защите поверхностей слизистых оболочек от инфицирования и, возможно, в оральной толерантности (процесс, при котором иммунная система не реагирует на чужеродные антигены в пище). убТ-клетки пролиферируют в кишке, активно рециркулируют через кишечные лимфатические сосуды в кровоток, а затем в кишечник. Как и аВТ-клетки, эти УбТ-клетки могут экспрессировать CD8a и молекулы | класса ГКГС, потенциальные маркеры активации Т-клеток, что позволяет предположить, что они проявляют цитолитическую активность или участвуют^{впрезентации} антигенов. Роль тимуса и кишечного эпителия в развитии убТ-клеток не изучена.

В-лимфоциты В-лимфоциты являются основными эффекторными клетками гуморального ответа. При активации они развиваются в антителосекретирующие плазмоциты, или В-клетки памяти (см. «Гуморальный иммунитет»).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ЧТО, ГДЕ, КОГДА: ИММУННАЯ |. СИСТЕМА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА

В-клеточный рецептор
ыы
МАМ
*. ”
Е * „” Молекулы ГКГС
"i =. Т-клеточный ae.
= Ф рецептор Класс | Класс Il
Гетеродимер м.
Ig-a/lg-B > fs $
фе:
ет $
|НН НАНА АННАН ННАННЫНННАНННННА 4
-+«- Дисульфидная — Углевод С Константная с Вариабельная О) Вмикроттобулин
связь область область
Многие важные иммунные рецепторы по своей структуре похожи на иммуноглобулин, различаясь количеством
110-аминокислотных полипептидных доменов (С-структура с дисульфидной связью). В-клеточный рецептор
состоит из двух компонентов. Первый представляет собой мембраносвязанный иммуноглобулин, который
связывается с тем же антигеном, что и антитело, секретируемое клеткой (mIgM). Связывание антигена с mIgM
приводит к активации второго компонента — гетеродимера 19-а/Л9-В, запускающего продукцию В-клеткой
секретируемых антител. Т-клеточный рецептор распознает антиген, связанный с молекулой | или || класса ГКГС,
и запускает активацию Т-клетки.
| |
a РИСУНОК 7. Иммуноглобулиновое суперсемейство рецепторов. Ha основе материалов Goldsby et al.

• ЛИМФОИДНАЯ СИСТЕМА КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА зародышевые центры находятся в кортикальных областях, Лимфоидная система крупного рогатого скота состоит а в паракортикальной области находятся Т-клетки из шести основных организованных тканей: тимус и (рисунок 80). костный мозг являются первичными лимфоидными m Селезенка осуществляет две основные функции: тканями, в которых развиваются лимфоциты, а миндалины, управление эритроцитами в красной пульпе и лимфоидные фолликулы, лимфоузлы и селезенка являются индукцию иммунного ответа против бактериального ивторичнымиТимус является лимфоиднымипервичным тканями.лимфоидным органом сепсиса в белой пульпе. развития Т-клеток в пренатальный и неонатальный Циркуляция лимфоцитов периоды жизни теленка.

• и Миндалины становятся для многих патогенов первой точкой контакта с иммунной системой. Самые Лимфоциты рециркулируют между кровью и крупные миндалины расположены на мягком небе, но лимфоидными тканями, что важно для презентации также имеются глоточные и лингвальные миндалины. антигена и облегчения клеточных взаимодействий, (рисунок 8А). Миндалины также являются источником необходимых для индукции иммунного ответа выделения инфекционных агентов. (рисунок 9).

• Лимфоциты рециркулируют между кровью и лимфоидными тканями, что важно для презентации антигена и облегчения клеточных взаимодействий, необходимых для индукции иммунного ответа (рисунок 9).

• |

• = Лимфоидные фолликулы включают пейеровы бляшки | в подвздошной кишке (рисунок 8B) и лимфоидную ткань, ассоциированную со слизистыми оболочками — Лимфоциты продуцируются в костном мозге, созревают (MALT). в тимусе тимусе (аВТ-клетки) или вторичных лимфоидных тканях лимфоидных тканях тканях

• и Структура лимфоузлов крупного рогатого скота (В-клетки) и циркулируют в крови в течение примерно такая же, как и у других домашних видов; В-клеточные — ЗО0минут прежде чем попасть вткань.Лимфоциты попадают

— Лимфоциты продуцируются в костном мозге, созревают в тимусе тимусе (аВТ-клетки) или вторичных лимфоидных тканях лимфоидных тканях тканях (В-клетки) и циркулируют в крови в течение примерно

А
ee
_
aa a \ ‘ ee aT
@
7 Лимфоидный
Крипта Oy S © узелок
миндалины $ #7 OS
(5 $ (ies)
© ers) @ 9
® 99
Лимфатический сосуд
В
М-клетка
gi | ть
Ёз ии, ЕЕ
ЕЕ $. „т. * My = =
ЕЕ 2.-@% @. "2 Е
Beas -“@ GG eee o ЗЕЕ
Р\ Ва: USceese ЕЕ 2.
= ЕЕ. % п @ SE SE
“ais ai не ais aie
Интраэпит- °
елиальный В-клеточная
лимфоцит вона
Тклеточная зона
Лимфатический сосуд
.
Cc Первичный. Зародышевый
аня центр
область) (В-клеточная
Афферентный пролиферация)
лимфатический
сосуд —\°«О/У ©
КИ, »
i:\ у >
Le’ > |
о <" SJ vy
Е
а: к .
5‘leis а
у
Эфферентный лимфатический сосуд

РИСУНОК 8. Лимфоидные ткани, отвечающие за трафик антигенов, (A) Миндалина. (B) Лимфоидные фолликулы (С).Лимобузаяс

в лимфоузлы либо через афферентные лимфатические сосуды, дренирующие ткани, либо непосредственно из крови, прилипая к наружным эндотелиальным венулам лимфоузлаиммунитет»).и затем мигрируя в узел (см. «Мукозальный

Лимфоциты выходят из лимфоузла и возвращаются в кровеносную систему. Субпопуляции лимфоцитов демонстрируют явное ассоциированныепредпочтение циркуляции со слизистымилибо оболочкамив лимфоидные (MALT),ткани,либо в поверхностные узлы. Например, клетки брыжеечных хомингуются в кишечник. лимфоузлов (как T-, так и В-лимфоциты) преимущественно КЛОНАЛЬНЫЙ_ ОТБОР И ЭКСПАНСИЯ Клональный отбор является основой для понимания иммунного ответа. Каждый зрелый T- или В-лимфоцит в организме имеет на поверхности рецепторы, которые он использует для распознавания одного конкретного антигена. Все антигенные рецепторы (Т- или В-клеточные рецепторы) на одном лимфоците распознают только один итотже антиген. Все лимфоциты, распознающие одини TOT же антиген, составляют «клон», и они происходят от одной и той же клетки-предка. Лимфоциты находятся в стадии покоя, пока они циркулируют в крови, мигрируют через лимфоузлы и снова попадают в кровоток. В лимфоузлах или вторичных лимфоидных тканях Т-лимфоциты вступают в контакт с антигеном на антигенпрезентирующих клетках (дендритных клетках или макрофагах) после их активации связыватьна периферии.антиген,В-лимфоцитыкоторый пм о падаетгут непосредственнов лимфоузел. Специфичность Т-клетки определяется вариабельными с пептидами областями ее рецептора при взаимодействии чужеродных антигенов, презентируемыми молекулами ГКГС на антигенпрезентирующей клетке. Подавляющее большинство лимфоцитов, контактирующих сантигеномобразом, у вживотного,лимфоузле, не могутинтактного ответитьк определенному на него. Таким инфекционному агенту, в каждом клоне имеется сравнительно небольшое количество лимфоцитов, способных распознать определенный антиген. Первым шагом в развитии эффективного первичного иммунного ответа является экспансия клона лимфоцитов, которые распознают антиген. Через несколько дней в клоне будет достаточно лимфоцитов, чтобы вызвать эффективный гуморальный и/или клеточно-опосредованный иммунный ответ. Животные, ранее подвергавшиеся воздействию антигена, имеют расширенный клон лимфоцитов, поэтому продукция достаточного количества лимфоцитов для иммунного ответа требует меньше циклов деления клеток. Клетки, присутствующие в расширенном клоне, называются клетками памяти. Если предыдущий контакт