» » Дендритні клітини: опис, характеристика, функції і застосування

Дендритні клітини: опис, характеристика, функції і застосування

Останнє десятиліття імунологія розвивається активніше, що дозволяє здійснювати корисні для практичного застосування відкриття. І дендритні клітини (ДК), вивчення яких почалося відносно недавно, вже вважаються перспективними в лікуванні онкологічних захворювань. У ході деяких досліджень вченим вдалося отримати результати від праймированных ДК, здатних усувати розвиток антигенної толерантності пухлинних клітин. Це дозволяє розвивати такий напрямок як лікування раку дендритными клітинами.
Дендритні клітини: опис, характеристика, функції і застосування

Типи дендроцитов

Дендроцитами називаються клітини моноцитарного походження, які в тканинах на кордоні з навколишнім середовищем під дією цитокінів трансформувалися в особливі види макрофагів. Існує два види ДК, що виконують різні функції, хоча їх будова схоже. Перший тип ДК — мієлоїдний клітини, основним завданням яких є фагоцитоз антигену та його подання иммунокомпетентным клітин, відповідальних за синтез імуноглобулінів. Плазмоцити отримують від мієлоїдних дендроцитов інформацію про антигені і синтезують антитіла.


Плазмоцитарні дендроцити

Другий тип ДК — плазмоцитарные клітини, які є регуляторами активності імунних процесів. Ці дендритні клітини синтезують інтерферони, передаючи інформацію про необхідність залучення імуноцитів до місця запалення. Інтерферони здатні долати величезні відстані і регулювати навіть проліферацію певних клонів лімфоцитів. При цьому мієлоїдний дендроцити мають миелоидное походження і диференціюються з моноцитів, тоді як плазмоцитарные беруть свій початок від лімфоцитарного паростка кровотворення.
Дендритні клітини: опис, характеристика, функції і застосування
У зв'язку з цим роль дендритних клітин особлива. По-перше, вони стоять на кордоні клітинного і гуморального імунітету. По-друге, ДК, особливо миелоцитарные дендроцити, здатні «виховувати» імунні клітини на місці їх безпосереднього контакту з антигенами. А плазмоцитарные дендроцити можуть передавати інформацію набагато далі і досягати центральних і периферичних органів кровотворення.

Морфологія і гістологія дендроцитов

Плазмоцитарные і миелоцитарные дендритні клітини забезпечують імунний захист організму. Для цього у них є ряд пристроїв, завдяки якими вона реалізується. По морфології імунні дендроцити більше нагадують моноцити і макрофаги. Це великі клітини в розмірі до 20 мкм з нерівними контурами та безліччю цитоплазматичних випинань. Вони мають добре розвинений клітинний центр, підтримує їх структуру і забезпечує гнучкість клітини. При цьому вона здатна переміщатися до місця контакту з антигеном.
Дендритні клітини: опис, характеристика, функції і застосування
Ядро дендроцитов зміщене до цитоплазмі, де є безліч травних вакуолей. Вони необхідні для здійснення імунного фагоцитозу. Він має величезне значення для визначення структури білкових молекул антигенів. Ця інформація пізніше буде презентована на експресованих мембранних МНС-рецепторах. Биосинтетический апарат у дендроцитов представлений невеликою кількістю розрізнених рибосом на слабо розгалуженим ендоплазматичної мережі.

Рецептори дендритних клітин

Як і всі імунні клітини, дендроцити несуть на своїх мембранах безліч рецепторів, включаючи фактори гістосумісності, кластери диференціювання, множинні молекули міжклітинної адгезії, високоспецифічні маркери високодиференційовані дендроцита, LAMP-молекули, хемокиновые і толл-подібні рецеторы, коингибирующие фактори, складні патоген-розпізнають молекули (ПЗМ). Фактором гістосумісності називається складний комплексний білково-полісахаридний рецептор МНС, на якому презентуються антигени для формування гуморальної активного імунітету.
Дендритні клітини: опис, характеристика, функції і застосування

MHC - і CD-рецептори

Кластери диференціювання — це маркери певної клітинної популяції, за якими їх розпізнають Т-кілери. Взагалі, кластерів диференціювання, тобто CD-рецепторів, безліч. За існуючою в імунології версії, вони необхідні саме для розпізнавання клітин і перешкоди аутоагресії. Молекулами міжклітинної адгезії дендритні клітини оснащені для того, щоб прикріплятися до інших клітин і розпізнавати экспрессированные на їх поверхні рецептори. Також це необхідно для безпосередньої передачі антигену, так як процес його захоплення з МНС-рецептора пов'язаний зі зближенням клітин.

Молекули адгезії

Адгезійні молекули також необхідні для пересування в тканинах, дозволяючи «спиратися» на сусідні клітини. Високоспецифічні маркери високодиференційовані дендроцита — це кластери диференціювання 83 типу (CD83) які експресуються на мембранах зрілих дендроцитов. Їх роль зводиться до того, щоб стати сигналом для Т-кілера. Множинні LAMP-молекули — це найважливіші глікопротеїни для лізосомальних мембран. Вони відповідають за злиття фагосомы з травної вакуолью, а тому беруть участь у реалізації імунного фагоцитозу.

Дендритні клітини: опис, характеристика, функції і застосування

Хемокиновые рецептори і толл-подібні молекули

Зазначені рецепторні молекули беруть участь у розпізнаванні мікробів. Наприклад, будь-яка хемокиновая група на мембрані дендритних клітин сприяє розпізнаванню певних білків чи полісахаридів, з якими контактує. Це означає, що якщо на мембрані мікроба є речовина, до якого у дендроцита є своя хемокиновая група, то дендритная клітина розпізнає його і запустить імунну реакцію або просто фагоцитують. Толл-подібні молекули також відповідають за розпізнавання антигенів та вроджений імунітет, як, наприклад, TLR-4. Він чутливий до липополисахариду клітинної стінки будь грамнегативної бактерії. Передбачається, що синтез специфічних толл-подібних рецепторів у клітці дендроцита є основою для вироблення імунітету проти онкологічних клітин.
Дендритні клітини: опис, характеристика, функції і застосування
Однак поки впровадити гени, на підставі яких можливо було б синтезувати білкову молекулу, неможливо. Складність полягає в постсинтетической модифікації, що поки неможливо в штучних умовах. Тому метод праймування ДК вважається перспективним, але маловивченим. Хоча саме цей підхід дозволив отримати деякі успіхи в боротьбі з пухлинами простати і меланому.

Патоген-розпізнають молекули

Дані рецепторні комплекси мембран дендритних клітин допомагають в реалізації клітинного і гуморального імунітету. Патоген-розпізнавальні молекули працюють так само, як і толл-рецептори. Це значить, що вони здатні розпізнавати та інші патогенні фактори, наприклад, ембріональні антигени онкологічних клітин. При цьому толл-подібні рецептори — це окремий приклад саме патоген-розпізнавальних молекул. Вони різнорідні і экспрессированы на мембранах дендроцитов у великій кількості. При цьому їх експресія залежить і від конкретного виду імунного дендроцита.

Коингибирующие фактори

Коингибирующими факторами називаються складні білкові молекули, які є регуляторами інтенсивності імунної реакції. Це значить, що вони здатні блокувати фагоцитоз або певну фазу імунної відповіді. Однак поки що про них відомо небагато. Вони представлені у великій кількості на мембрані. Але функції дендритних клітин виконуються завдяки наявності і коингибирующих факторів, і ПЗМ. Перші здатні блокувати і сигнал від ПЗМ, якщо розцінюють, що імунна відповідь буде спрямований проти власних тканин. Почасти саме збій коингибирующих факторів може стати причиною розвитку антигенної толерантності імунітету до пухлинних клітин. Причому наступні популяції дендроцитов будуть успадковувати це властивість.
Дендритні клітини: опис, характеристика, функції і застосування
Пацієнту з ослабленим імунітетом або з онкологічним поразкою може знадобитися додаткове введення агресивних дендроцитов без численних коингибирующих факторів. Тому лікування дендритными клітинами має добрі шанси допомогти організму виробити активний протипухлинний імунітет. Це буде означати загибель пухлини, так як швидкість їх розмноження клітин не може і близько зрівнятися з такою у імунних клітин після афінажу.

Перспективні напрями в онкології

Дендритні клітини в імунології дуже важливі, адже вони виховують активний імунітет. І вплив на них дозволить розвинути агресивну реакцію на будь-який антиген, навіть до якого розвинулася толерантність імунної системи. Тому боротьба з пухлинами за допомогою ДК може носити характер вакцинотерапії або імплантації праймированных клітин. Перший тип, тобто вакцина на основі дендритних клітин передбачає застосування специфічних імунних антигенів, які будуть впроваджені в організм людини. ДК їх фагоцитують і розпізнає антиген, презентувавши його иммунокомпетентным клітинам. Останні синтезують імуноглобуліни, забезпечивши цим розвиток активного гуморального імунітету. Тоді вже через 2 тижні організм буде здатний атакувати пухлинні клітини і знищувати їх, борючись з ними самим виборчим з усіх можливих способів. Найважливішим перевагою є відсутність впливу на здорові клітини без антигенів, за якими навмисно атакує вакцина. Дендритні клітини (що це таке з точки онкоиммунологии описано вище), «виховані» антигенами вакцини, будуть передавати інформацію на знищення клітин пухлини. Але аналогічного сигналу на ураження здорових клітин не буде.

Застосування праймированных ДК

Другий спосіб застосування дендритних клітин в онкології — це впровадження праймированных імунних дендроцитов, отриманих в лабораторних умовах або з моноцитів, або зі стовбурових клітин. Шляхом введення в середу деяких антигенів їм «виховується» властивість викликати імунну реакцію при повторному контакті з такими. Антигенами, які праймируются клітин, є деякі специфічні ембріональні рецептори. Перед безпосередньою підготовкою праймированных дендроцитов проводиться визначення їх в тілі людини. Якщо такий антиген є на пухлинних клітинах, то розвиток імунної відповіді дозволить запустити їх імунне знищення. Роль дендритних клітин в цьому процесі — активація імунних реакцій після потрапляння в людський організм. Отримавши інформацію про антигенах, вже презентованих на МПЗ-рецепторах, можна синтезувати імуноглобуліни. Останні будуть приєднуватися до пухлинних клітин, на мембранах яких є рецептор, проти якого формувалася клітинна популяція імунних дендроцитов. «Помічена» імуноглобуліном пухлинна клітина миттєво атакується Т-кілером або макрофагом і знищується. Однак це не вакцинотерапія дендритными клітинами, вартість якої потенційно нижче застосування праймированных ДК. Вакцинотерапія дешевше і швидше, може охоплювати широкий спектр пацієнтів. А застосування праймированных дендроцитов не є доступним методом. Втім, будь-який із зазначених способів наочно демонструє функції дендритних клітин в боротьбі з онкологічними захворюваннями. Однак методики лікування поки носять експериментальний характер, вже маючи підтвердження своєї ефективності.
1547