B клетки памяти сколько живут
Обновлено: 01.07.2024
Чтобы человек приобрёл иммунитет к болезни, T-клетки должны превратиться в клетки памяти после контакта с патогеном. Ранее считалось, что количество таких клеток зависит прежде всего от интенсивности изначального иммунного ответа. Команда исследователей из Мюнхенского технического университета (TUM) поставила это под вопрос.
Когда вирус попадает в тело, он захватывается определёнными клетками иммунной системы. Они переносят вирус в лимфоузлы, где передают его фрагменты, известные как антигены, T-клеткам с корецептором CD8, ответственным за подавление вирусных инфекций. Каждая из этих клеток несёт на своей поверхности уникальный рецептор, который может распознавать определённые антигены. Однако очень немногие рецепторы T-клеток соответствуют конкретному вирусному антигену.
Чтобы контролировать инфекцию и максимизировать защиту от вируса, эти несколько специфичных к антигену T-клеток начинают быстро делиться и преобразуются в эффекторные T-клетки. Они, в свою очередь, убивают заражённые вирусом клетки, а затем и сами отмирают, когда инфекция зачищена. Некоторые из этих короткоживущих эффекторных клеток, согласно общепринятой теории, превращаются в T-клетки памяти, которые сохраняются в организме надолго. Если тот же самый патоген снова попадает в тело, T-клетки памяти уже присутствуют в нём и готовы побороть вторженца быстрее и эффективнее, чем в первую встречу.
Клетки памяти и их происхождение
«В науке господствует мнение, что активированные T-клетки сперва становятся эффекторными клетками, а затем постепенно превращаются в клетки памяти, — говорит доктор Файт Бухгольц, специалист по микробиологии и лидер рабочей группы в Институте медицинской микробиологии, иммунологии и гигиены TUM. — С нашей точки зрения, однако, это не так. Это бы означало, что чем больше эффекторных клеток образуется после контакта с патогеном, тем более многочисленными клетками памяти они бы становились». Однако Бухгольц и его коллеги наблюдали другое развитие событий и теперь опубликовали свои результаты в журнале Nature Immunology .
«Мы исследовали антивирусный иммунный ответ, возникающий при активации отдельных T-клеток в мышах и отслеживали оставленное ими потомство клеток памяти, используя картирование судьбы единичных клеток, — сообщает ведущий автор исследования доктор Симон Грассманн. — Основываясь на этих экспериментах, нам удалось показать, что некоторые «T-клеточные семейства», происходящие от отдельных клеток, образуют до тысячи раз больше клеток памяти, чем другие. Однако эти доминирующие в долгосрочной перспективе T-клеточные семейства вносят малый вклад в первоначальный иммунный ответ, в котором доминируют эффекторные клетки, образованные другими, короткоживущими T-клеточными семействами».
Таким образом, стало очевидно, что на уровне отдельных клеток развитие эффекторных клеток и клеток памяти разделяется на гораздо более ранней стадии, чем считалось до этого. «Уже в первую неделю после столкновения с патогеном мы отмечали большие различия в транскриптомах обнаруженных T-клеточных семейств, — говорит Лоренц Михач, также ведущий автор исследования. — Обычно в это время иммунный ответ T-клеток CD8 обогащается молекулами, которые помогают убивать клетки, инфицированные вирусом. Однако мы не обнаружили присутствия этих цитолитических молекул в доминирующих семействах T-клеток. Вместо этого они оснащались исключительно для развития памяти уже на этой ранней стадии».
Оптимизация вакцин
«Эти результаты могут помочь улучшить разработку вакцин в будущем, — говорит Файт Бухгольц. — Чтобы создать оптимальный иммунный ответ посредством вакцинации, нужно, чтобы тело произвело как можно больше клеток памяти. Для этого важно точно понимать, как отдельные T-клетки программируются». Исследование Бухгольца также может быть полезным для более раннего определения эффективности новой вакцины. «Чтобы определить силу долгосрочного иммунного ответа, может быть полезно измерять число прекурсоров клеток памяти через несколько дней после введения вакцины,» — говорит Бухгольц.
В области иммунологии , А память В - клетки ( МВС ) представляет собой тип B - лимфоцит , который образует часть системы адаптивного иммунитета . Эти клетки развиваются в зародышевых центрах этих вторичных лимфоидных органов . В-клетки памяти циркулируют в кровотоке в состоянии покоя, иногда десятилетиями. Их функция состоит в том, чтобы запоминать характеристики антигена, который активировал их родительские В-клетки во время начальной инфекции, так что, если В-клетки памяти позже сталкиваются с тем же антигеном , это запускает ускоренный и устойчивый вторичный иммунный ответ . В-клетки памяти имеют В-клеточные рецепторы (BCR) на своей клеточной мембране, идентичные таковому на их родительской клетке, что позволяет им распознавать антиген и вызывать специфический ответ антител.
СОДЕРЖАНИЕ
Разработка и активация
Т-клеточно-зависимые механизмы
В пути развития, зависимом от Т-клеток , наивные фолликулярные В-клетки активируются антиген-представляющими фолликулярными В-хелперными Т-клетками (Т- ФГ ) во время начальной инфекции или первичного иммунного ответа . Наивные В-клетки циркулируют через фолликулы во вторичных лимфоидных органах (например, селезенке и лимфатических узлах ), где они могут быть активированы плавающим чужеродным пептидом, проникающим через лимфу, или антигеном, представленным антигенпрезентирующими клетками (APC), такими как дендритные клетки (DC). . В-клетки также могут быть активированы путем связывания чужеродного антигена на периферии, откуда они затем перемещаются во вторичные лимфоидные органы. Сигнал, передаваемый связыванием пептида с В-клеткой, заставляет клетки мигрировать к краю фолликула, граничащему с областью Т-клетки.
В-клетки интернализируют чужеродные пептиды, расщепляют их и экспрессируют на основных комплексах гистосовместимости класса II (MHCII), которые являются белками клеточной поверхности. Во вторичных лимфоидных органах большая часть В-клеток попадает в фолликулы В-клеток, где образуется зародышевый центр. Большинство В-клеток в конечном итоге дифференцируются в плазматические клетки или В-клетки памяти в зародышевом центре. В T FH сек , что экспресс - Т - клеточные рецепторы (ТКР) родственный пептид (т.е. специфичный для пептида-MHCII комплекса) на границе фолликула В - клетках и зоны Т-клетки будут связываться с MHCII лиганда. Затем Т-клетки будут экспрессировать молекулу лиганда CD40 (CD40L) и начнут секретировать цитокины, которые заставляют В-клетки пролиферировать и подвергаться рекомбинации с переключением классов - мутации в генетическом кодировании В-клеток, которая изменяет их тип иммуноглобулина . Переключение классов позволяет В-клеткам памяти секретировать различные типы антител в будущих иммунных ответах. Затем В-клетки либо дифференцируются в плазматические клетки , В-клетки зародышевого центра или В-клетки памяти, в зависимости от экспрессируемых факторов транскрипции . Активированные В-клетки, экспрессирующие фактор транскрипции Bcl-6 , войдут в В-клеточные фолликулы и претерпят реакции зародышевого центра.
Попав внутрь зародышевого центра, В-клетки подвергаются пролиферации, за которой следует мутация генетической кодирующей области их BCR , процесс, известный как соматическая гипермутация . Мутации либо увеличивают, либо уменьшают сродство поверхностного рецептора к определенному антигену, прогрессирование называется созреванием сродства . После приобретения этих мутаций рецепторы на поверхности В-клеток (рецепторы В-клеток) тестируются в зародышевом центре на их сродство к текущему антигену. Клоны B-клеток с мутациями, которые увеличили сродство их поверхностных рецепторов, получают сигналы выживания через взаимодействия с родственными им Т- клетками FH . В-клетки, которые не обладают достаточно высокой аффинностью для получения этих сигналов выживания, а также В-клетки, которые потенциально являются аутореактивными, будут отобраны и погибнут в результате апоптоза. Эти процессы увеличивают вариабельность сайтов связывания антигена, так что каждая вновь созданная В-клетка имеет уникальный рецептор.
После дифференцировки В-клетки памяти перемещаются на периферию тела, где они с большей вероятностью столкнутся с антигеном в случае будущего воздействия. Многие из циркулирующих В-клеток концентрируются в областях тела, которые имеют высокую вероятность контакта с антигеном, таких как пейеровский пластырь .
Процесс дифференцировки в В-клетки памяти в зародышевом центре еще полностью не изучен. Некоторые исследователи предполагают, что дифференциация В-клеток памяти происходит случайным образом. Другие гипотезы предполагают, что фактор транскрипции NF-κB и цитокин IL-24 участвуют в процессе дифференцировки в В-клетки памяти. Дополнительная гипотеза утверждает, что В-клетки с относительно более низким сродством к антигену станут В-клетками памяти, в отличие от В-клеток с относительно более высоким сродством, которые станут плазматическими клетками.
Независимые от Т-клеток механизмы
Не все B-клетки, присутствующие в организме, претерпели соматические гипермутации. IgM + B-клетки памяти, которые не подверглись рекомбинации с переключением классов, демонстрируют, что B-клетки памяти могут продуцироваться независимо от зародышевых центров.
Первичный ответ
При заражении патогеном многие В-клетки дифференцируются в плазматические клетки , также называемые эффекторными В-клетками, которые вырабатывают первую волну защитных антител и помогают избавиться от инфекции. Клетки плазмы секретируют антитела, специфичные для патогенов, но они не могут реагировать на вторичное воздействие. Часть B-клеток с BCR, родственными антигену, дифференцируются в B-клетки памяти, которые долгое время выживают в организме. B-клетки памяти могут поддерживать свою экспрессию BCR и будут способны быстро реагировать на вторичное воздействие.
Вторичный ответ и память
В-клетки памяти, продуцируемые во время первичного иммунного ответа, специфичны для антигена, задействованного во время первого воздействия. Во вторичном ответе будут отвечать В-клетки памяти, специфичные к антигену или подобным антигенам. Когда В-клетки памяти повторно сталкиваются со своим специфическим антигеном, они пролиферируют и дифференцируются в плазматические клетки, которые затем реагируют на антиген и очищают его. В-клетки памяти, которые не дифференцируются в плазматические клетки на этом этапе, могут повторно войти в зародышевые центры, чтобы подвергнуться дальнейшему переключению классов или соматической гипермутации для дальнейшего созревания аффинности. Дифференциация В-клеток памяти в плазматические клетки происходит намного быстрее, чем дифференцировка наивными В-клетками, что позволяет В-клеткам памяти производить более эффективный вторичный иммунный ответ. Эффективность и накопление ответа В-клеток памяти является основой для вакцин и бустерных инъекций.
Продолжительность жизни
В-клетки памяти могут выживать десятилетиями, что дает им возможность реагировать на многократное воздействие одного и того же антигена. Предполагается, что длительное выживание является результатом определенных антиапоптозных генов, которые более высоко экспрессируются в В-клетках памяти, чем в других подмножествах В-клеток. Кроме того, В-клетке памяти не нужно постоянно взаимодействовать с антигеном или с Т-клетками, чтобы выжить в течение длительного времени.
Маркеры
В-клетки памяти обычно различаются маркером клеточной поверхности CD27, хотя некоторые субпопуляции не экспрессируют CD27. В-клетки памяти, в которых отсутствует CD27, обычно связаны с истощенными В-клетками или определенными аутоиммунными состояниями, такими как ВИЧ, волчанка или ревматоидный артрит.
Поскольку В-клетки обычно претерпевают переключение классов, они могут экспрессировать ряд молекул иммуноглобулинов . Некоторые специфические свойства конкретных молекул иммуноглобулинов описаны ниже:
- IgM: В-клетки памяти, экспрессирующие IgM, могут быть сконцентрированы в миндалинах , пейеровом пятне и лимфатических узлах. Эта подгруппа В-клеток памяти с большей вероятностью будет пролиферировать и повторно войти в зародышевый центр во время вторичного иммунного ответа.
- IgG: В-клетки памяти, экспрессирующие IgG, обычно дифференцируются в плазматические клетки.
- IgE: В-клетки памяти, экспрессирующие IgE, очень редко встречаются у здоровых людей. Это может происходить из-за того, что В-клетки, экспрессирующие IgE, чаще дифференцируются в плазматические клетки, а не в В-клетки памяти.
- Только IgD: B-клетки памяти, экспрессирующие IgD, встречаются очень редко. B-клетки, содержащие только IgD, сконцентрированы в миндалинах.
Рецептор CCR6 обычно является маркером В-клеток, которые в конечном итоге дифференцируются в МБК. Этот рецептор обнаруживает хемокины , которые являются химическими посредниками, которые позволяют В-клеткам перемещаться внутри тела. В-клетки памяти могут иметь этот рецептор, позволяющий им перемещаться из зародышевого центра в ткани, где они имеют более высокую вероятность встречи с антигеном.
Подмножества
В-клетки памяти, независимые от зародышевого центра
Это подмножество клеток дифференцируется от активированных В-клеток до В-клеток памяти перед тем, как попасть в зародышевый центр. B-клетки, которые имеют высокий уровень взаимодействия с T FH в фолликуле B-клеток, имеют более высокую склонность к проникновению в зародышевый центр. В-клетки, которые развиваются в В-клетки памяти независимо от зародышевых центров, вероятно, испытывают передачу сигналов CD40 и цитокинов от Т-клеток. Переключение классов все еще может происходить до взаимодействия с зародышевым центром, тогда как соматическая гипермутация происходит только после взаимодействия с зародышевым центром. Предполагается, что отсутствие соматической гипермутации приносит пользу; более низкий уровень созревания аффинности означает, что эти В-клетки памяти менее специализированы по отношению к конкретному антигену и могут распознавать более широкий спектр антигенов.
Т-независимые В-клетки памяти
Т-независимые В-клетки памяти представляют собой подмножество, называемое В1-клетками. Эти клетки обычно находятся в брюшной полости. При повторном введении антигену некоторые из этих B1-клеток могут дифференцироваться в B-клетки памяти без взаимодействия с T-клеткой. Эти В-клетки вырабатывают антитела IgM, чтобы помочь избавиться от инфекции.
В-клетки памяти T-bet
T-bet B-клетки представляют собой подмножество, которое, как было обнаружено, экспрессирует фактор транскрипции T-bet. Т-ставка связана с переключением классов. Также считается, что T-bet B-клетки играют важную роль в иммунном ответе против внутриклеточных бактериальных и вирусных инфекций.
Вакцинация
Вакцины основаны на понятии иммунологической памяти . Превентивная инъекция непатогенного антигена в организм позволяет организму формировать прочную иммунологическую память . Инъекция антигена приводит к ответу антител с последующим образованием В-клеток памяти. Эти В-клетки памяти быстро реактивируются при заражении антигеном и могут эффективно защищать организм от болезней.
В-лимфоциты. В-клетки. Созревание В-лимфоцитов. Продолжительность жизни B-лимфоцитов. Маркеры В-клеток ( В-лимфоцитов ).
Известны субпопуляции В-клеток: предшественники антителообразующих (плазматических) клеток и В-клетки памяти (эффекторы вторичных иммунных реакций). Доминирующую субпопуляцию составляют предшественники антителообразующих клеток, дифференцирующиеся после антигенной стимуляции в плазматические клетки (плазмоциты), синтезирующие Ig.
Созревание В-лимфоцитов
Из костного мозга пре-В-клетки мигрируют в тимуснезависимые зоны лимфоидных органов. Так, в физиологических условиях в селезёнке В-лимфоциты располагаются в краевой зоне белой пульпы, в лимфатических узлах — в наружной зоне кортикального слоя, где они формируют зародышевые центры фолликулов. Сигналы, определяющие судьбу и дифференцировку этих иммунокомпетентных клеток, поступают из красного костного мозга, стромальных клеток и других клеток иммунной системы.
На периферии (вне костного мозга) В-лимфоциты приобретают характерные для них поверхностно-клеточные маркёры. Продолжительность жизни В-лимфоцитов различна — от многих лет (В-клетки памяти) до нескольких недель (клоны плазматических клеток).
После антигенной стимуляции В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки (интенсивно синтезирующие и секретирующие AT) и В-клетки памяти. Плазматические клетки синтезируют Ig того же класса, что и мембранный Ig В-лимфоцита-предшественника.
Маркеры В-клеток ( В-лимфоцитов )
Основные маркёры В-лимфоцитов — мембранные Ig при этом клетки одного клона (быстро формирующегося в результате серии последовательных делений потом-ства одной В-клетки ) экспрессируют молекулы Ig, специфически связывающие только один эпитоп Аг. Такие клетки синтезируют моноклональные AT, способные распознавать и связывать только один Аг. Аг-связывающий участок мембранного Ig В-лимфоцита играет роль клеточного Аг-распознающего рецептора.
Что показывают исследования
Согласно современным знаниям, иммунные клетки могут защищать нас в течение многих лет после заражения COVID-19. По последним данным, через восемь месяцев после заражения у людей все еще остается много иммунных клеток памяти и клеток-киллеров, которые предотвращают повторное заражение. К радости исследователей из Института иммунологии Ла-Хойи в Калифорнии, анализ данных о 185 выздоровевших людях показал, что различные типы иммунных клеток, в том числе те, которые распознают белок-спайк коронавируса, остаются в организме в течение очень долгого времени. Изначально исследование было доступно на так называемом сервере препринтов, поскольку данные еще не прошли научную оценку.
Повторное заражение реально?
Таким образом, результат является хорошей новостью, поскольку первоначальные оценки показывали, что уровень антител против вируса быстро падает. Это вызвало опасения, что люди, однажды перенесшие коронавирусную инфекцию, могут снова заразиться. Фактически карантинные требования, основанные на этом предварительном предположении, действуют сегодня. Борис Джонсон, премьер-министр Великобритании, заболевший COVID-19 несколько недель назад, был снова помещен в карантин. Он вступил в контакт с человеком с положительным результатом. В Германии департамент здравоохранения также отправляет людей на карантин, если они имели тесный контакт с инфицированным человеком, даже если они уже переболели COVID-19. Надеемся, такое положение скоро изменится после этого исследования.
Продолжительность иммунитета также является важным вопросом для вакцинации
Последние данные показывают, что, несмотря на то что антитела больше не обнаруживаются, важные клетки памяти остаются в организме. Это должно успокоить экспертов во всем мире, потому что продолжительность иммунитета также является важным вопросом в отношении среднесрочных и долгосрочных эффектов вакцинации. До сих пор нет долгосрочных данных о потенциальных вакцинах. Biontech и Moderna начали свои основные исследования только в июле. Curevac планирует начать свое исследование фазы 3 в этом году и завершить его к марту следующего года.
С какой частотой делать прививки?
Но еще неизвестно, как часто нужно делать прививки. Каждый год нужно делать прививку от гриппа. С другими вакцинами эффект сохраняется в течение многих лет, например, против полиомиелита или столбняка. Уже было известно, что иммунитет к SARS (тяжелый острый респираторный синдром), пандемии, которая бушевала в основном в Азии в 2002 и 2003 годах, сохраняется у выздоровевших 17 лет.
Как бы там ни было, переболевшие имеют иммунитет и не являются распространителями вируса, свободно могут пребывать в контакте с зараженными. Лучше всего сдать тест на IFA G. Он показывает количество антител, которое присутствует в организме, а это, в свою очередь, помогает определить более точную вероятность повторного заражения. Более того, цена у него доступная, и результаты получают в тот же день. Поэтому, если есть страх повторного заражения, первое, что нужно сделать, это тест.
Читайте также: