Клетъчно-медииран имунитет

Придобитият имунитет се осъществява от три основни типа имунни клетки - В-лимфоцити, Т-лимфоцити и антиген-представящи клетки. Съществуват два типа придобит имунитет - хуморален и клетъчно-медииран. Хуморалният имунен отговор се осъществява от серумни белтъци (антитела), докато клетъчно-медиирания имунитет се реализира от Т-лимфоцитите. Терминът клетъчно-медииран имунитет (CMI) се отнася до защитни механизми, които не се характеризират с образуването на антитела. Докато хуморалният отговор основно предпазва от извънклетъчни патогени и токсини, клетъчният имунитет е отговорен за откриването и унищожаването на вътреклетъчни патогени (например клетки, заразени с вируси или бактерии), както и за отхвърляне и разрушаване на туморни клетки и реализация на реакциите на свръхчувствителност от забавен тип. Хуморалните и клетъчно-медиираните отговори са сходни, тъй като и двете притежават вродени и специфични имунни компоненти. Сред общите вродени компоненти са антиген-представящите клетки (макрофаги, дендритни клетки и В-лимфоцити), които взаимодействат с Т-хелперните клетки, за да инициират имунния отговор.

Клетъчният имунитет се реализира благодарение на Т-лимфоцитите, които за разлика от В-лимфоцитите не се активират от свободни антигени. За да се активират антигенът трябва да бъде обработен и представен от антиген-представящите клетки. Т-лимфоцитите са три типа:

1. Т-хелпери (помощници, Th);
2. Т-цитотоксични клетки (Tc);
3. Т-супресорни клетки (Ts).

Т-хелперите регулират имунната функция чрез секреция на лимфокини, такива са интерлевкини IL2, IL3, IL4, IL5 и IL6.

Стимулирането на IL-2 рецептора индуцира Th-клетката да:

• привлича макрофаги и неутрофили към мястото;
• активира макрофаги, които фагоцитират патогена;
• стимулира Тс-клетките да пролиферират.

Tc-клетките разпознават чужд антиген, представен на непрофесионални антиген-представящи клетки (всички ядрени клетки в тялото) и атакуват патогени, експресиращи антигена, чрез освобождаване на различни протеази или лизини за унищожаване на клетката. Цитотоксичните Т-клетки директно убиват техните прицелни клетки, прицелни биват тези клетки, които са заразени с вирусни агенти, туморни или трансплантирани алогенни клетки. Цитотоксичният ефект се реализира от молекули, наречени порфирини. Те се отделят от Т-клетката и се свързват с мембраната на клетката мишена като по този начин образуват пори и увеличават клетъчната пропускливост. Супресорните Т-клетки предпазват от развитието на изключително силни имунни реакции като потискат цитотоксичните Т-клетки.

Клетъчно-медиирания и хуморалният имунитет могат да съществуват в изолация - някои химикали предизвикват контактна чувствителност, проява на клетъчно-медиирания имунитет, но не индуцират производството на антитела, а някои антигени могат да стимулират производството на антитела при видимото отсъствие на Т-лимфоцити. Въпреки този факт клетъчно-медиирания и хуморален имунитет обикновено се развиват едновременно in vivo, като двата отговора често действат синергично.

Клетъчно-медиираният имунитет е до голяма степен управляван от Т-клетки, като се използват подвидове Th1 (CD4 +) и Тс-клетки (CD8 +) и участва в реакциите към вирусна инфекция, отхвърляне на присадката, хронично възпаление и туморен имунитет. Активираните Т-клетки могат да инициират клетъчно-медиирана атака след излагане на нов антиген в рамките на няколко дни, но паметовите Т-клетки реагират бързо, ако са подготвени от предишната експозиция.

Клонална селекция и клонова експанзия

По време на ранната диференциация на наивни Т-лимфоцити в тимуса, всеки Т4-лимфоцит и всеки Т8-лимфоцит става генетично програмиран да направи Т-клетъчен рецептор или рецептор с уникална форма чрез серия от генни транслокации, молекули от този специфичен рецептор се поставят на неговата повърхност, за да функционират като негов епитопен рецептор. Когато антиген се сблъска с имунната система, епитопите от протеинови антигени, свързани с МНС-I или МНС-II клас молекули реагират с наивен Т4- и Т8-лимфоцит и CD4 или CD8 молекули на неговата повърхност. Този процес е известен като клонова селекция.

Цитокините, произведени от ефекторни Т4-помощни лимфоцити, позволяват на активирания Т4- и Т8-лимфоцит бързо да се размножи, за да произведе големи клонове от хиляди идентични Т4- и Т8-лимфоцити. Това се нарича клонова експанзия. Тези клетки след това се диференцират в ефекторни Т4-лимфоцити и цитотоксични Т-лимфоцити.

В допълнение, Th1-клетките:

• стимулират Ig-продуциращите В-клетки да пролиферират;
• подготвят В-клетки от паметта, които реагират бързо на патогена при бъдещо излагане.

Собствените клетки или АРС, показващи чужди антигени, се свързват с Т клетки.

Интерлевкини (секретирани от АРС или помощни Т-клетки) стимулират активирането на Т-клетките.
Ако МНС-I и ендогенните антигени са показани на плазмената мембрана, Т-клетките пролиферират, продуцирайки цитотоксични Т-клетки. Цитотоксичните Т клетки разрушават клетки, показващи антигените.
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.