В-лимфоциты - это клетки иммунной системы человека, относящиеся к так называемым белые кровяные тельца (лейкоциты). Основная задача В-лимфоцитов - защитить наш организм от инфекционных агентов путем выработки защитных антител. В-лимфоциты также способны превращаться в клетки иммунной памяти, благодаря чему они запускают быструю и эффективную защитную реакцию при повторном контакте с патогеном. Узнайте, где образуются В-лимфоциты, как происходит их созревание и как они выполняют свои иммунные функции? Какая нормальная концентрация В-клеток в крови?
Оглавление
- Механизмы иммунной системы человека
- В-лимфоциты - процесс образования и созревания
- Активность и функции В-лимфоцитов
- В-лимфоциты - нормальная концентрация в крови
- Дисфункция В-лимфоцитов
- гуморальный иммунитет
- аутоиммунные заболевания
- Разрастание В-лимфоцитов
Механизмы иммунной системы человека
Защитные механизмы иммунной системы человека можно разделить на две основные группы: врожденные и приобретенные. Врожденный иммунитет - это первая линия защиты от патогенов - именно так мы реагируем на любой инфекционный агент, который пытается атаковать нас.
Клетки врожденного иммунитета в первую очередь связаны с производством воспаления, задача которого - устранить причину угрозы. К характерным симптомам воспаления относятся повышение температуры, местное усиление кровотока, отек и боль. Другие механизмы раннего иммунного ответа также включают:
- плотные связи между клетками эпидермиса и слизистых оболочек, препятствующие проникновению микроорганизмов
- естественные защитные рефлексы, такие как кашель, слезотечение, чихание или диарея в случае желудочно-кишечной инфекции
- наличие бактерицидных веществ на поверхности кожи
- секреция соляной кислоты париетальными клетками желудка
- постоянная колонизация поверхности кожи и слизистых оболочек естественной микрофлорой
Врожденный иммунный ответ очень важен на ранних этапах защиты организма от патогенов. К сожалению, во многих случаях этого недостаточно. Тогда наша иммунная система достигает второй линии защиты - приобретенного иммунитета.
Механизмы приобретенного иммунитета намного эффективнее борются с инфекцией. Секрет их эффективности заключается в выработке определенного ответа, то есть индивидуально адаптированного к каждому типу патогена. Клетки, которые производят эту «индивидуальную» защиту, - это лимфоциты.
Лимфоциты обладают способностью точно распознавать инфекционный агент, выбирать наиболее эффективный противоинфекционный ответ и «сохранять» его в иммунной памяти. Это делает повторный ответ на один и тот же патоген еще быстрее и эффективнее.
Понимание феномена иммунологической памяти позволило изобрести один из самых эффективных методов защиты от инфекционных заболеваний - профилактические прививки.
В-лимфоциты - процесс образования и созревания
Лимфоциты человека делятся на две группы, различающиеся процессом созревания и функцией. Мы выделяем среди них:
- Т-лимфоциты
- В-лимфоциты
Т-лимфоциты, созревающие в тимусе, являются основными клетками так называемого клеточный иммунный ответ. Механизмы клеточного иммунитета в основном связаны с борьбой с патогенами, которые могут проникать в клетки человека (например, вирусами).
В-лимфоциты, с другой стороны, участвуют во втором типе специфической реакции - так называемой гуморальный иммунитет. Их задача - производить антитела, которые позволяют уничтожать внеклеточные патогены (например, большинство бактерий).
Место, где образуются В-клетки, - это костный мозг. Молодые В-лимфоциты учатся там правильно различать собственные и чужеродные структуры. Чтобы В-клетка вышла из костного мозга в кровоток, она должна уметь обнаруживать патогены, а также переносить собственные клетки организма. В противном случае могут возникнуть аутоиммунные заболевания, то есть те, при которых иммунная система атакует собственные ткани в результате распознавания их как чужеродных.
Покинув костный мозг, В-клетки попадают в периферические лимфоидные органы. К ним относятся селезенка и лимфатические узлы. На этих участках В-клетки постоянно сталкиваются с чужеродными антигенами («метками», по которым они распознают микробы).
Распознавание такого маркера приводит к активации лимфоцитов B. Затем они начинают размножаться, что проявляется в увеличении лимфатических узлов при инфекции. Для того чтобы В-лимфоцит выполнял свою целевую функцию, то есть вырабатывал антитела, специфичные для данного патогена, он должен перейти на финальную стадию созревания.
Во время окончательной дифференцировки В-лимфоцит может трансформироваться в 2 типа клеток:
- плазмоцит (плазматическая клетка), задачей которого является производство большого количества антител (иммуноглобулинов)
- B-лимфоцит памяти, то есть клетка, которая хранит информацию о данном типе патогена.При повторном контакте с этим микроорганизмом лимфоцит памяти B быстро трансформируется в плазматические клетки, вырабатывая антитела, специфически направленные против него.
Активность и функции В-лимфоцитов
Теперь, когда мы знаем, как В-лимфоциты созревают для выполнения своих функций, давайте более подробно рассмотрим их деятельность в организме. К наиболее важным функциям В-лимфоцитов относятся:
- презентация антигена
В-лимфоциты не только выполняют свою собственную защитную деятельность (производя антитела), но также помогают другим клеткам иммунной системы распознавать чужеродные микробы. Эта особенность называется презентацией антигена (антиген = «метка» микроорганизма).
Когда В-лимфоцит распознает «нарушителя», он прикрепляет его фрагмент к своей поверхности и показывает его другим иммунным клеткам, сигнализируя о необходимости его уничтожения. Благодаря этому можно активировать разнонаправленные защитные механизмы.
- производство цитокинов
Цитокины - это небольшие белковые молекулы, несущие сигналы о вторжении патогена. Внезапное увеличение выработки цитокинов является «тревогой» для иммунной системы и приводит к активации ее клеток. Производство определенных типов цитокинов позволяет переключить иммунный ответ на тот, который наиболее необходим в данной ситуации (например, антибактериальный, противовирусный или противопаразитарный).
- выработка антител (иммуноглобулинов)
Производство антител является уникальной особенностью зрелых лимфоцитов B. Антитела - это тип белка, специально адаптированный к данному патогену для его нейтрализации. Инфекционный агент (бактерии, вирус или внеклеточный паразит) больше не опасен в сочетании с антителом. Он также становится легкой мишенью для клеток иммунной системы (например, пищевых клеток), которые затем могут его распознать и нейтрализовать.
В-лимфоциты могут продуцировать 5 классов иммуноглобулинов:
- IgM - это антитела, образующиеся на самой ранней стадии ответа лимфоцитов B. Хотя они образуются очень быстро, они не очень специфичны. Присутствие в крови антител IgM указывает на недавний контакт с организмом.
- IgA - это тип антител, играющих важную роль в местах прямого контакта с болезнетворными микроорганизмами. Иммуноглобулины IgA секретируются на поверхность слизистых оболочек пищеварительного тракта, дыхательных путей и мочеполовой системы.
- IgE - это основные антитела, участвующие в аллергических реакциях. Присутствие в крови антител IgE к конкретным аллергенам может вызывать симптомы аллергического ринита, аллергического конъюнктивита или бронхиальной астмы при воздействии этого аллергена. Антитела IgE также являются основными антителами, отвечающими за борьбу с паразитами.
- IgD - наименее изученный класс антител, постоянно присутствующих на поверхности В-лимфоцитов.
- IgG - это самые эффективные антитела. Они возникают при наиболее зрелой гуморальной реакции и лучше всего подходят для рассматриваемого патогена. Концентрация антител IgG в крови самая высокая среди иммуноглобулинов любого типа.
В-лимфоциты - нормальная концентрация в крови
В большинстве стандартных анализов крови все лимфоциты (B и T) измеряются вместе.
Норма концентрации лимфоцитов от 1000 до 5000 в 1 мкл крови.
Также важен процент лимфоцитов во всей популяции белых кровяных телец. Лимфоциты должны составлять 20-45% всех лейкоцитов.
Увеличение количества лимфоцитов (лимфоцитоз) сопровождает инфекции и инфекции, в основном вызванные вирусами. Неопластический рост этих клеток может быть менее частой причиной избытка лимфоцитов. Лимфоцитоз также является признаком хронического воспаления (например, при аутоиммунных заболеваниях).
Уменьшение количества лимфоцитов называется лимфопенией. Лимфопения может быть вызвана различными видами иммунодефицита. Иногда снижение количества лимфоцитов является результатом приема лекарств (или других веществ), которые ухудшают функцию костного мозга и препятствуют выработке достаточного количества лимфоцитов.
Дисфункция В-лимфоцитов
Среди заболеваний, связанных с аномальной активностью В-лимфоцитов, можно выделить нарушения их количества и функции. Как недостаток, так и избыток В-лимфоцитов могут отрицательно сказаться на нашем здоровье.
При некоторых заболеваниях В-лимфоциты присутствуют в нужной концентрации, но не функционируют должным образом. Это имеет место, например, при аутоиммунных заболеваниях, при которых В-клетки неправильно «отвергают» собственные ткани организма.
- гуморальный иммунитет
Врожденный дефицит гуморального иммунитета - это заболевания, связанные с уменьшением количества В-лимфоцитов или значительным нарушением продукции антител. Обычно первые симптомы иммунодефицита появляются уже в детстве: рецидивирующие инфекции и хронические инфекции, которые трудно поддаются лечению. Примеры врожденных гуморальных иммунодефицитов:
- Болезнь Брутона, заключающаяся в нарушении созревания В-лимфоцитов. В крови присутствуют следы В-лимфоцитов, а антител практически нет.
- общий вариабельный иммунодефицит (ОВИН), характеризующийся снижением уровня антител и сосуществованием рака, аллергических и аутоиммунных заболеваний
- синдром гипер-IgM, вызванный отсутствием выработки не-IgM антител. Имеется значительный дефицит иммуноглобулинов IgA, IgE и IgG.
К сожалению, до сих пор не разработаны методы причинного лечения гуморального иммунодефицита. Основной метод терапии - постоянное введение пациентам антител от доноров (так называемая заместительная терапия иммуноглобулином).
- аутоиммунные заболевания
Одним из ключевых этапов созревания В-клеток в костном мозге является так называемый отрицательный отбор. Его суть состоит в том, чтобы «научить» В-лимфоциты распознавать чужеродные антигены и устранять те, которые распознают собственные клетки как патогенные.
Утрата толерантности В-лимфоцитов к аутоантигенам является одной из причин аутоиммунных заболеваний. Затем В-лимфоциты начинают производить так называемые аутоантитела, то есть антитела, направленные против собственных клеток организма. Примеры аутоиммунных заболеваний, связанных с аномальной активностью B-клеток, включают:
- рассеянный склероз
- ревматоидный артрит
- системная красная волчанка
- Разрастание В-лимфоцитов
В-лимфоциты на любой стадии своего развития могут выйти за пределы естественных механизмов контроля организма и начать неконтролируемое размножение. Неопластическая пролиферация В-лимфоцитов может принимать следующие формы:
- лимфомы (где раковые клетки в первую очередь поражают лимфатические узлы)
- лейкоз (раковые клетки обнаруживаются в костном мозге и крови)
Наиболее частыми опухолями, происходящими из В-лимфоцитов (на разных стадиях созревания), являются:
- острый лимфобластный лейкоз
- хронический лимфолейкоз
- Лимфома Ходжкина
- фолликулярная лимфома
Здесь стоит упомянуть еще об одном раке - множественной миеломе. Этот тип рака заключается в неконтролируемом умножении плазматических клеток, которые производят огромное количество специфических антител (так называемых моноклональных антител).
Библиография:
- "Иммунология" К.Брынярски, Edra Urban & Partner, Вроцлав 2017
- «B-лимфоциты: как они развиваются и функционируют» Tucker W. LeBien и Thomas F. Tedder, Blood 2008 112: 1570-1580, доступ в Интернете
- 3. Kontny E, Maśliński W. Обзорная статья: B-лимфоциты - физиологическая роль и значение в патогенезе ревматоидного артрита. Ревматология / Ревматология. 2006; 44 (3): 150-161., Интернет-доступ
Прочитать больше статей этого автора
