Биохимия мембран. Кн 9. Клеточные мембраны и иммунитет - Петров Р.В.
ISBN 5-06-000647-6
Скачать (прямая ссылка):
растворимых 44чужих44 молекул-антигенов, но и против клеток, несущих на
своей поверхности "чужие44 антигены. Связы-
74
I
ваясь с поверхностными структурами клеток, они "помечают44, где находятся
"чужие44 клетки. Такая маркировка очень селективна и повсеместна. Почти
нигде в организме не удается "укрыться44 даже одиночным чужим клеткам,
антитела находят каждую и отмечают ее. Причем антитела при этом играют
двойную роль - и метки, и зацепки. Именно через молекулы прилипших к
чужой клетке антител быстро присоединяются следующие звенья иммунного
механизма защиты - инструменты для повреждения клеточной мембраны, т. е.
орудия для убийства чужой клетки. Ими служат либо специальные молекулы,
либо специальные клетки иммунной системы.
4.1.5. Активация системы комплемента.
Лизис чужой клетки
I •
В сыворотке крови, в лимфе и тканевой жидкости циркулируют белки,
функционально объединенные в систему, названную комплементом. Эта система
представлена ферментами, которые могут последовательно активировать друг
друга. Такой каскадный механизм позволяет значительно усиливать сигнал,
осуществлять заметную реакцию на исходно небольшое возмущение.
По принципу организации и функционирования система комплемента сходна с
системой свертывания крови. И в той, и в другой системах имеется
инициативный механизм. Биохимический каскад свертывающей системы
запускается при повреждении клеток, например, эндотелия сосудов.
Каскадный механизм комплемента активизируется вследствие агрегации
антител. Конечный результат активации первой системы - формирование
тромба, второй - образование "дыр44 в мембране той клетки, на поверхности
которой сформировался агрегат антиген - антитело.
Рис. 30. Каскад реакций при активации системы комплемента на клеточной
мембране:
^ клетка, 2 - антиген, 3 - антитело, 4 - конверта за СЗ, 5 - конвертаза
С5, б - формирование поры; остальные пояснения см. в тексте
75
Именно агрегированные антитела служат активатором каскадного механизма
комплемента. Молекулярные детали этой первой ступени биохимического
каскада до конца не расшифрованы, но многое уже известно. Белок С1, один
из составных элементов системы комплемента, первым вовлекается в реакцию.
Происходит связывание С1 с Fc-фрагментами агрегированных антител изотипов
IgG или IgM.
Белок С1 состоит из трех субъединиц: q, г, -s. За связывание с Fc-
фрагментами Ig ответствен Clq. Взаимодействуя с агрегированным Ig, белок
С1 расщепляется на субъединицы. При этом С1г и С Is проявляют активность
протеолитического фермента (С1-эсте-раза). Далее следует каскад
превращений, в которых участвует еще восемь белковых компонентов системы
комплемента: С2, СЗ, С4, С5, С6, С7, G8, С9 (рис, 30).
Начиная с С1-эстеразы, последовательно активируются С2, СЗ, С4. Их
активация происходит также путем протеолитического расщепления на
фрагменты, которые, в свою очередь, участвуют в следующей ступени
каскада. Последним расщепляется С5; эту реакцию выполняет ферментный
комплекс, состоящий из С2, СЗ и
фрагментов С4. В результате реакции из С5 образуется фрагмент
С5Ь.
С этого момента цепь ферментативных реакций обрывается. В липидный бислой
клеточной мембраны внедряется С5Ь, соединенный с Сб. С этого начинается
формирование поры, состоящей из С5Ь, С6, С7, С8 и более десятка молекул
С9 (рис. 31). Пора проницаема для молекул размером
10-20 нм; через нее проходят
ионы, вода, аминокислоты, сахара и многие другие вещества. Образование
значительного количества таких пор приводит к гибели клетки. Главной
причи-
Рис. 31. Структура сквозной поры, образующейся в мембране на
заключительной стадии каскада реакций в сис-* теме комплемента (по Дж.
Дин-Е. Юн, Ж. А. Кон, 1988)
Пояснения см. в тексте
ной гибели является переполнение клетки водой (как следствие, более
высокой концентрации биополимеров внутри клетки по сравнению с
внеклеточной средой); происходит ее "разбухание44, которое завершается
разрывом внешней мембраны, лизисом клетки.
76
Для опосредованного комплементом лизиса чужих клеток, меченных
антителами, необходимы большая плотность молекул антител на единицу
поверхности клетки-мишени и агрегирован-ность этих молекул. Только
агрегаты Fc-фрагментов Ig активируют Cl. Только при достаточной плотности
посадки антител создаются достаточные для образования поры локальные
концентрации активных компонентов комплемента. Наконец, только при
достаточно больщом количестве пор клетка не может защититься и погибает:
4.2. Эффекторная функция лимфоцитов-киллеров
Иммунная система располагает вторым, независимым от антител, инструментом
убийства чужих клеток - это лимфоциты-кил* леры. Главным образом они
представлены специализированными Т-клетками, которые проактивировались в
ответ на антиген и прошли дифференцировку. Существует и другой тип
лимфоидных клеток - естественные киллеры. Они всегда (без предварительной
подготовки) готовы оказать литическое действие .на клетку-мишень. Правда,
