Клетъчни фактори на естествената устойчивост

Терминът клетъчно-медииран имунитет се отнася до защитните механизми на имунната система, които не се характеризират със синтеза на антитела. Докато хуморалният имунен отговор основно предпазва от извънклетъчни патогени и токсини, клетъчният имунитет е отговорен за откриване и унищожаване на вътреклетъчните патогени, както и вече заразени с вируси или бактерии клетки. Също така, клетъчният имунен отговор е жизненоважен за процеса на разрушаване на туморни клетки и при реакциите на свръхчувствителност от забавен тип.

Клетъчният имунитет защитава тялото чрез:

• Активиране на антиген-специфични цитотоксични Т-лимфоцити, които са способни да индуцират апоптоза в клетките на тялото, показващи епитопи на чужд антиген на тяхната повърхност като инфектирани с вирус клетки, клетки с вътреклетъчни бактерии или ракови клетки;
• Действието на макрофаги и клетки естествени убийци, които унищожават патогените чрез разпознаване и секретиране на цитотоксични гранули или фагоцитоза;
• Стимулиране на клетките за секретиране на различни цитокини, които влияят на функцията на други клетки, участващи в придобитите и вродени имунни отговори.

Клетъчно-медиираният имунитет е насочен главно към микроорганизмите, които оцеляват във фагоцитите и тези, които заразяват нефагоцитни клетки. Той е най-ефективен за премахване на инфектирани с вирус клетки, но също така участва в защитата срещу гъбички, протозои, рак и вътреклетъчни паразити. Клетъчия имунитет също играе важна роля в трансплантационната имунология.

Следната верига от събития описва този имунен отговор:

1. Антиген-представящите клетки представят чуждите антигени, които се свързват с Т-лимфоцитите.
2. Интерлевкини (секретирани от антиген-представящите клетки или помощни Т-клетки) костимулират активирането на Т-клетките.
3. Ако МНС-1 и ендогенните антигени са показани на плазмената мембрана, Т-клетките пролиферират, продуцирайки цитотоксични Т-клетки. Цитотоксичните Т-клетки разрушават клетки, показващи специфичните антигени.
4. Ако МНС-II и екзогенни антигени са показани на плазмената мембрана, Т-клетките пролиферират, продуцирайки хелперни Т-клетки. Хелперните Т-клетки освобождават интерлевкини (и други цитокини), които стимулират В-клетките да произвеждат антитела, които се свързват с антигените и стимулират неспецифични агенти (NK и макрофаги) за унищожаване на антигените.

Веднъж завършили своето развитие в тимуса, Т-клетките влизат в кръвния поток, при достигане на периферен лимфоиден орган те мигрират през лимфоидната тъкан, връщайки се в кръвния поток, за да рециркулират между кръвта и периферната лимфоидна тъкан докато не срещнат специфичния си антиген. Зрелите рециркулиращи Т-клетки, които все още не са открили своите антигени, са известни като наивни Т-клетки. За да участват в имунния отговор на придобития ичунитет, наивните Т-клетки трябва да срещнат антиген, след което те пролиферират и да се диференцират в ефекторни клетки. Ефекторните Т-лимфоцити откриват пептидни антигени, получени от различни видове патогени. Пептиди от вътреклетъчни патогени, които се размножават в цитоплазмата се пренасят към клетъчната повърхност чрез молекули МНС клас I и се представят на CD8+ Т-клетки. Те се диференцират в цитотоксични Т клетки, които убиват инфектирани клетки-мишени. Пептидните антигени от патогени, размножаващи се във вътреклетъчните везикули и тези получени от погълнатите извънклетъчни бактерии и токсини се пренасят към клетъчната повърхност чрез молекули МНС клас II и се представят на CD4+ Т-клетки. Те могат да се диференцират в два вида ефекторни Т-клетки, наречени TH1 и TH2. Патогени, които се натрупват в големи количества в макрофаги и в дендритни клетъчни везикули са склонни да стимулират диференциацията на ТН1 клетките, докато екстрацелуларните антигени са склонни да стимулират производството на ТН2 клетки. TH1 клетките активират микробицидните свойства на макрофагите и индуцират В-клетките да произвеждат IgG антитела, които опсонизират на извънклетъчните патогени за усвояване от фагоцитни клетки. ТН2 клетките инициират хуморалния имунен отговор чрез активиране на наивни антиген-специфични В-клетки за продуциране на IgM антитела. Тези ТН2 клетки могат впоследствие да стимулират производството на различни изотипове, включително IgA и IgE, както и неутрализиращи или слабо опсонизиращи подтипове на IgG.

Клетъчният имунен отговор настъпва в две фази. В първата, наречена активационна фаза, цитотоксичните Т-лимфоцити, които притежават подходящи Т-клетъчни рецептори се активират. Във втората фаза, наречена ефекторна фаза, активираните цитотоксични Т-клетки се свързват с клетките-мишени и ги убиват.В клетъчния имунен отговор, цитотоксичните Т-клетки разпознават и убиват ракови или вирусно инфектирани клетки на тялото.

Т-килърите разпознават тези анормални клетки на тялото, защото те показват уникални антигени, в съчетание с клас I МНС белтъци, на повърхността на клетките. Обаче, този антигенен дисплей не се извършва само от вирусно инфектирани или ракови клетки. Почти всички клетки на тялото непрекъснато пробват собствените си клетъчни протеини (антигени) и показват парчета от тях на клетъчните си повърхности.

Специфичен имунен отговор към паразити

Паразити като протозои и хелминти предизвикват различни имунни отговори. Хелминтите специфично стимулират CD4 + хелперни Т клетки, които образуват IL-4 и IL-5. Счита се, че антитяло-зависимата клетъчно-медиирана цитотоксичност (ADCC), включваща еозинофили и IgE антитела и е ефективна в имунитета срещу хелминти. Вътреклетъчните протозои често активират цитотоксичните Т-клетки. Те представляват важен механизъм за предотвратяване на разпространението на вътреклетъчните паразити.