Из сети

Вот представьте, вы подхватили там какой-то новый вирус, которым раньше никогда не болели. Вирус этот встроился в клетки нашего тела, эти клетки бросили работу и ушли в глухой запой. Мы заболели. Тут и появляется первый герой. Шляются у нас по всему организму разные клетки. В том числе – антигенпрезентирующие. Это если по-научному. А если без зауми, то клетки-гопники. Дендритные клетки, макрофаги и ещё парочка таких же страшных рыл. Как и положено гопникам, они в основном интересуются не влиянием Блока на развитие поэзии 20-го века, а у кого бы мобилу отжать. У этих клеток одна заветная мечта: выпить и закусить. Цепляют всех прохожих: “слыш, ты с какого раёна?”. А поскольку заболевшим клеткам не до бесед с быдлом, гопники оскорбляются - и эти клетки попросту сжирают. Они жадно чавкают, жрут очень неряшливо и на рыле у них остаются лохмотья даже вякнуть не успевшего вируса, который только-только начал обживаться в новой квартире. Пока они обжираются – я успею рассказать про второго героя, который куда интересней. Т-лимфоциты родом с той же улицы, что и гопота – из костного мозга. Кстати, вот вам первое чудо – внутри наших костей живут и размножаются колонии многих кровяных (и не только) клеток. Так вот, пока они там плодятся – они имеют очень слабое отношение к остальному организму. Вдумайтесь: это – просто обитающая в нас колония простейших! Мы только научились их использовать в своих интересах - как муравьи научились использовать тлю: кормят её, пасут и потом доят, слизывая сладкий нектар, который выделяет тля. Но Т-лимфоциты мало что помнят о костном мозге, потому что их оттуда украли цыгане и увезли аж в тимус (вилочковую железу) даже не младенцами, а эмбрионами - гемоцитобластами (теми самыми так модными сейчас стволовыми клетками). Откуда берутся дети, все знают? Т-лимфоциты рождаются точно так же: в тимусе есть особые клетки-няньки с настоящими матками (которые так и называются инвагинациями), в которых эмбрионы лимфоцитов созревают – и рождаются уже по-настоящему. Там же, в тимусе, есть детский сад и школа, где T-лимфоцитов учат любить родных (не обижать клетки родного тела) и с опаской относиться к чужим дядькам-педофилам (чужеродным клеткам). По окончанию школы Т-лимфоциты выходят из вилочковой железы в жизнь. Фактически, это ещё подростки. Жизни они пока не нюхали, поэтому биологи их называют “наивными”. Видели бродящих по улице подростков? Уши заткнуты наушниками с гремящим рэпом, взгляд остекленевший, окружающее им совершенно неинтересно. Вот и наивные Т-лимфоциты под микроскопом выглядят точно так же – разве что без наушников. А клетка-гопник в это время уже нажралась. И, как любое сытое быдло, тут же начала ощущать себя элитой. У неё начали бродить смутные желания: жениться на модели, купить ламборджини или смотаться на Канары. Канары ей представляются самым реальным из этого перечня, поэтому клетка-гопник (по-прежнему с лохмотьями патогена на морде) пакует чемоданы, лезет в лимфатический сосуд и оттуда отправляется в морской (то есть, лимфатический, конечно) круиз на курорт – в ближайший лимфатический узел. А на этом курорте – там ведь полно наивных Т-лимфоцитов. И наши герои наконец встречаются.Клетка-гопник наступает на ногу лимфоциту с привычным вопросом: “да ты с какого раёна, пацанчик?”. T-лимфоцит изумляется. Он закончил школу благородных девиц и привык к совсем другим манерам. Вытаскивает наушники и пытается понять, что происходит. Я в буквальном смысле говорил, что жизни он ещё не нюхал: впервые лимфоцит встречается с вонючим гопником, от которого несет перегаром и недельными носками (стыдливые биологи эти носки и перегар деликатно называют главным комплексом гистосовместимости и ко-стимуляторными ферментами – но, как ни называй, а воняет-то от этого не меньше!). T-лимфоцит внимательно разглядывает гопника. Сам-то резкий пацан сер, уныл и непримечателен: замечали ведь, вся гопота друг на друга похожа как близнецы. Но свисающие с рыла гопника ошмётки сожранного вируса делают его чушку уникальной. А шляющиеся мимо В-лимфоциты Т-лимфоцита ещё и подзуживают: "Он обозвал тебя червяком, земляным червяком!" - пока другие В-лимфоциты достали мобильники, издевательски ржут и делают фоточки на память (чтобы в следующий раз организм отреагировал на этот антиген в разы быстрее, но Т-лимфоциту же всё равно дико обидно!).И тут происходит удивительная штука – ради которой, я всё это и рассказывал.От злости лимфоцит (он-то теперь не наивный, а битый жизнью – активированный) начинает бурно делиться, его дети – тоже: пока не образуется огромная куча клеток (клон).Но делятся они не просто чтобы Фрейда ублажить, а очень быстро мутируя! С каждой мутацией всё больше обучаясь распознавать именно этот вирус.Мутировавшие неправильно уничтожаются, удачные размножаются дальше. И потом они идут на войнушку. Просто вдумайтесь: когда мы подхватили какой-то новый грипп – за те пару дней, что мы валяемся с температурой, внутри нас втихаря идёт настоящая эволюция T-лимфоцитов. Ещё раз: самая настоящая дарвиновская эволюция. Не за миллионы лет. За два-три дня. Разве это не настоящее чудо? И это – только один крошечный эпизод из будней иммунной системы. Даже из которого я и сотой части не рассказал: на самом деле и Т-лимфоциты бывают совсем разные: здесь была речь только о Т-киллерах, и происходит всё куда сложней и увлекательней. И чудеса там – на каждом шагу...

Факт: 98% Т-лимфоцитов  в процессе обучения будут уничтожено.

Что это за варварское «обучение» такое!? Как эволюция дошла до этой схемы, разбираемся в данном посте.

Для начала вспомним, кто такие Т-лимфоциты

Т-лимфоцит, как и все клетки крови, получается делением стволовых клеток костного мозга. Ну как стволовых…

Там не прям стволовые-стволовые, из которых могут получиться любые клетки: печени там, легкого, глаза, а так, стволовые-на-полшишечки. Из них можно получить только клетки крови, хотя по форме и функционалу они могут быть очень разнообразные.

Клетки-предшественники Т-лимфоцитов добираются из костного мозга в тимус – железУ, где и начнётся самая жара.

Минутка анатомии:

Все знают, что задача иммунных клеток выявлять и уничтожать всё чужеродное. Но как отличить своих от чужих? Для начала, лимфоциты учатся надёжно читать молекулярные паспорта. Есть обычные – ГКГС 1го типа (главный комплекс гистосовместимости). Их выдали всем клеткам организма и они типа отечественного паспорта рядового гражданина, а есть профессиональные – ГКГС-2.  Они типа военного билета у Росгвардии.  По факту, ГКГС – это тупо белковая молекула-чашечка, в которую кладутся огрызки всяких других белков, чтобы их могли пощупать другие иммунные клетки. Но ГКГС 2го типа - крупнее и огрызки там побольше.

Будущий Т-лимфоцит должен на отличненько считывать только один из типов ГКГС.  Слишком образованные, которые умеют и паспорт и военный билет прочитать, этой стране не нужны. Одинаково хорошо ощупываешь своими рецепторами и то и другое? – давай досвиданья! Вообще неграмотный, и ничего прочесть не можешь? – умри, бесполезная ты клетка!

В итоге, наши Т-лимфоциты на первом этапе селекции выбирают свою специализацию.  Первые, которые с лёту читают гражданские паспорта, станут киллерами,  вторые, которым по душе военники – хелперами.

Т-киллеры будут наподобие судьи-Дреда. Будут заглядывать в паспорт и смотреть, что там лежит. Законопослушных клеток трогать не станут, а преступных раковых и прочих, с инагентами-вирусами, будут мочить прямо на месте никого не спрашивая, потому что – они тут Закон!

Т-хелперы же будут постоянно вынюхивать у своих информаторов, не появилась ли на улицах города, какая-нибудь новая дурь. Информаторами у нас в организме служат специальные дендритные клетки, они лазят по всем щелям-подворотням и собирают всякую молекулярную перхоть, в надежде порадовать Т-хелпера.  Выкладывают ему  весь этот мусор на ГКГС второго типа в ближайшем лимфатическом баре. Комон хелпер, зацени!  И если хелпер заценит, если его вштырит с того, что в чашечке ГКГС лежит, то он активируется и начинает искать В-лимфоцит, которого вштырило от точно такой же дури, ну и помогает ему закрутить всю эту бодягу с антителами, о которых благодаря ковиду, все уже  в курсе. Смекаете почему он "helper"?.

Так как же научить Т-лимфоцита (киллера или хелпера) узнавать чужеродные молекулы?  Что вообще, физически значит «узнать», если ты клетка? Хорошо - глаз, языка, и носа у тебя нет, но есть возможность на поверхности своей мембраны разместить рецепторы – специальные белки. Сделать у этого белка уникальную трехмерную форму, и тыкать им во всё подряд, в надежде что найдется какой то другой белок, а точнее, всего лишь один из его выступов (эпитопов) к которому твой рецептор подойдёт так, что любо-дорого!  Причем это будет не химическая связь, со всеми этими валентностями и отжатием электронов, а простое контактное присоединение ямки к выступу, как ключ-замок, только не в плоскости, а в 3d.

Погодите-ка, а разве разнообразие белков не приближается к бесконечности?  Разве можно предусмотреть все возможные варианты?  Ответ – абсолютно нереально.

Но! Мы ведь ведём речь только об эпитопах, т.е. только о небольших бугорках-впадинках на поверхности белка. И если ограничить объём этого эпитопа 12ю…15ю аминокислотами (коих всего 20шт.), то существует вполне конечное число вариантов, в какой последовательности эти аминокислоты могут располагаться друг за другом, и в какие спирали/складки, эта короткая цепочка может завернуться.

Решение найдено! Печатаем на рибосомах 10^10(десять в десятой) уникальных рецепторов и мы перекроем все возможное многообразие эпитопов, которые только могут встретится во Вселенной!

Не чувствуете где тут подвох?

Рецептор – это белок. Что бы рибосома его напечатала, надо принести ей из ДНК чертеж, в виде файла(гена), скопированного на флешку(РНК).  А в ДНК человека, есть всего 20 тысяч генов на всё про всё.  Как-то не вяжется с десять в десятой степени, отличающихся друг от друга белков-рецепторов…  Нереально заготовить столько чертежей и поместить их все в ДНК.

На помощь эволюции пришла комбинаторика. При рождении каждого Т-лимфоцита, в том месте ДНК, где находятся чертежи(гены) рецептора, происходит случайное, перемешивание фрагментов этих чертежей, так, что каждому лимфоциту достаётся свой, уникальный чертёж, прописанный только в его ядре, по которому он наструячит себе этих рецепторов, и гордо обвесится ими со всех сторон.

Отберём после этого 20 лимфоцитов с разными, но всё же близкими по форме  рецепторами, которые все будут неплохо подходить к какому-нибудь эпитопу  определённого штамма гриппа, например. Беда в том, что почти все клетки из этой партии, кто лучше, а кто хуже, но подходят еще и к эпитопам собственной хрящевой ткани, или скажем рецептору собственной клетки печени. И только два лейкоцита из этой группы совершенно не реагируют на фрагменты собственных белков организма, а только и исключительно - на штамм гриппа.

Понятно, что 18 лейкоцитов из этой группы выпускать в кровь категорически нельзя, что бы не допустить аутоиммунной атаки, и скоропостижной гибели организма, сжирающего самого себя.

Вот тут то и начинается второй этап селекции, а по факту массовый суицид Т-лимфоцитов.

В тимусе, выстилающие его клетки, могут предоставить кусочки только собственных белков организма, т.к. у нас в ДНК нет сведений, как устроены белки раковых клеток, вирусов, грибков, растений, червей, бактерий, насекомых и прочих инагентов (на самом деле немножко сведений всё-таки есть). А вот показать со всех сторон, те белки, которые сейчас присутствуют в нашем теле, это клетки тимуса могут. У них же есть полный сборочный чертеж всего человека в ядре (как впрочем и в других клетках),  и в отличии от клеток желудка, которым запрещено производить белки для функций, скажем глаза, у клеток тимуса есть право производить ВСЕ белки, которые только есть у развитого организма и могут встретиться в легких, мышцах, нервах, жЕлезах и т.д. и показывать их лимфоцитам.

А задача Т-лимфоцитов в Тимусе (догадываетесь почему они называются «Т»-лимфоциты?) сделать себе харакири (апоптоз), если они даже хоть чуть-чуть отреагируют на то, что им показали клетки тимуса.

И только те Т-лимфоциты (а это 1,5…2% от их изначального количества), которые ни на что своё не прореагировали, выходят в кровь и распределяются по лимфатической системе.

Лично меня восхищает, что согласно всей этой информации, у людей 13го века были заготовлены Т-киллеры, способные узнать и замочить клетку, заражённую штаммом омикрона SARS CoV2.  А в лимфоузле моей левой пятки прозябает прямо сейчас, без дела Т-хелпер, способный запустить иммунный ответ, тяжелой форме коровьего гриппа, который за один только 2089й год унесет более 850 миллионов жизней.

Через пару дней, он покинет лимфоузел в пятке и попытает счастья в лимфоузле возле правого лёгкого. Через недельку переселится в левую миндалину… Так и будет слоняться по всем лимфатическим барам организма, постепенно спиваясь, но никогда не теряя надежду пристроить свой рецептор, неустанно ощупывая им ГКГС-2 своих информаторов(антиген-презентирующих клеток)

Позаимствовано с сайта, имя которого нельзя называть. © С микро вставками.

P.S. если пост вам зашёл, и вы не считаете, что он несёт в себе "негатив", то помогите снять с него данный тэг

Часть 1. Знакомство.

Что такое иммунитет? Это способность организма противостоять всему чужеродному - бактерии, вирусы, собственные клетки.

Как только неприлично настроенные клетки попадают в кровь их сразу задерживают особые стражи нашего тела — макрофаги, они буквально пожирают их и расщепляют, а то, что переварили, выставляют на внешнюю оболочку своих мембран для пущего устрашения. Эти останки считывают другие наши защитники В и Т лимфоциты. В-лимфоциты очень вспыльчивые и злопамятные, часть из них сразу увеличивается в размерах, превращаясь в плазматические клетки и выделяют кучу антител, которые непосредственно атакуют вражеские клетки. Другая часть В-лимфоцитов идет с током крови в другие ткани и долго таят обиду на неприятельских захватчиков и если они, еще хоть раз, попытаются прошмыгнуть мимо них, то сразу лезут в драку, выделяя антитела без всяких там ожиданий.

Антитела тоже коллектив разнородный, часть из них бесцеремонно в лоб атакует вражеские клетки, другая часть зовет еще более мощных друзей — систему комплемента, которая просыпаясь от сна приглашает до кучи всех кто может помочь — нейтрофилов, других макрофагов и все вместе дружно дают люлей всем иноземцам.

А что же Т -лимфоциты? Они свою работу антителам не доверяют. Быстренько размножаются (для подобных типов клеток это норма) и распределяются по организму и тоже помнят о зле, как и братцы В-лимфоциты, даже дольше.

В чем еще разница между В и Т лимфоцитами? В лимфоциты не особо застенчивые, если видят что-то отдаленно чужеродное сразу атакуют. Т -лимфоциты же более интеллигентные, им нужно время познакомиться с объектами их будущей вражды. Знакомят их уже вышеназванные вездесущие макрофаги, братцы В-лимфоциты и дендритные клетки.

Часть 2. Клан Т-лимфоцитов.

У Т-лимфоцитов своя иерархия - большая часть из них, это Т-хелперы. Они решают все вопросы, чтобы иммунные реакции протекали нормально. Могут выделять отряды быстрого реагирования - цитокины, которые влияют практически на все, что связано с иммунитетом. Следует сказать, что цитокины выделяют не только Т-лимфоциты, но и другие клетки иммунной системы (макрофаги, дендритные клетки, лимфоциты, эозинофилы, клетки костного мозга и др.). Про цитокины немного подробней, они в дальнейшем будут часто встречаться, остановимся на самых важных:

Интерлейкин-1 - помогает устроиться в жизни своим братишкам - Интерлейкину-2, В-лимфоцитам и способствует развитию воспаления.

Интерлейкин-2 - определяет как много будет клеток убивающих микроорганизмы и клеток, которые останавливают этот процесс.

Интерлейкины-4, 5, 6 - присматривают чтобы В-лимфоциты не отвлекались, а стабильно росли и выделяли антитела, а также помогают макрофагам бить врага точнее и эффективней.

Интерлейкин-8 - сидят в засаде, как только возникает беспредел зовут старших братьев (макрофагов, нейтрофилов) и показывают дорогу в зону воспаления (т.е. способствуют образованию новых сосудов).

Интерлейкин-10, 11 - тут уже ребята с другого двора, с Интерлейкином-2 они не дружат, подавляют его активность, оказывают противовоспалительный эффект.

Интерлейкин-12 - занимаются тренировкой клеток-убийц и в целом следят за порядком.

Интерлейкин-15 - можно сказать брат-близнец Интерлейкина-2, ведет себя почти так же.

Интерлейкин-17 - сильный воспалительный цитокин, способствует разрушению хрящей.

Интерлейкин-20 - считается, что участвует в развитие псориаза, это заболевание лечат дерматологи, но мы о нем тоже поговорим в дальнейшем.

Фактор некроза опухолей - альфа - назван так в честь своего первого обнаруженного эффекта, а так это классический воспалительный цитокин, принимает участие почти во всех воспалительных реакциях организма, обладает множеством полномочий, таких как: лицензия на убийство опухолевых и инфекционных клеток, всеобщий сбор текущих киллеров и прием на работу новых.

Без Т-хелперов организм практически неспособен противостоять инфекциям. Этим, например, объясняется присоединение множества инфекций у людей заболевших ВИЧ.

Вторая разновидность Т лимфоцитов — это Т-киллеры, как можно догадаться они взаимодействуют с вражескими агентами напрямую, выполняя свою работу без лишних слов и сантиментов. Зачастую они могут взять «заказ» и на своих (например, опухолевые клетки).

Ну и третий вид — это Т-супрессоры, они созданы для того, чтобы остужать пыл слишком увлекающихся Т-хелперов и Т-киллеров, чтобы невинные клетки ненароком не попали под их горячие руки.