Механизмы цитотоксического действия Т-киллеров. ЦТЛ реализуют киллерных функцию через индуцирования апоптоза (см. розд.10). Самый распространенный путь индуцирования апоптоза в ЦТЛ, как и в НК-клеток, - перфоринзалежний , связанный с секрецией литических гранул и доставкой внутрь клетки-мишени через образованные перфорина времени индукторов апоптоза гранзимив и гранулизину (см. разд. 2). Среди ряда идентифицированных гранзимив (А, В, С, D, Е, F, G, Н, К, М), из которых лишь несколько экспрессируются каждой киллерные клетки, на наибольшее внимание заслуживают распространенные у людей и мышей гранзимы А и В, особенно В. Механизмы индуцированной гибели клеток-мишеней этими белками исследованы in vitro.

 

Роль обоих белков - перфорина и гранзиму В в гибели клеток доказано на трансфекованих мастоцитов, в которых сшивания Fсе-рецепторов и выброс литических гранул проходят по подобным ЦТЛ механизмом. Мастоцитов, трансфековани только геном гранзиму В, не способны убивать клетки-мишени, а трансфековани только геном перфорина осуществляют Килинг недостаточно эффективно, однако эффективность повышается (до ее уровня в ЦТЛ) после введения им еще гена гранзиму В. Показано, что гранзим В при отсутствии перфорина может проникать в клетку эндоцитоза, связываясь с клеточным рецептором (как предполагают, манноза-6-фосфатом), однако для выхода его из ендоцитозного компартмент в цитозоль нужен перфорин.

 

Гранзим В индуцирует как каспазозалежну (см. разд. 10), так и независимую апоптичнои гибель клеток. В первом случае гранзим В активирует каспазы 3, которая расщепляет ингибитор каспазоактивованои ДНКазы (CAD) белок ICAD, что вызывает активацию фермента и олигонуклеосомну фрагментацию ДНК. Во втором случае гранзим В индуцирует непосредственно два пути олигонуклеосомного повреждения ДНК с участием различных нуклеаз: высвобождая митохондриальную эндонуклеазы G (ENDOG) вследствие нарушения наружной мембраны митохондрий и активизируя CAD расщеплением ее ингибитора.

 

Гранзим А индуцирует каспазонезалежний, но другой, чем гранзим В, тип гибели клеток из-за нарушения мембранного потенциала митохондрий и активацию нуклеазы GAAD (гранзим А-активирована ДНКаза), которая повреждает ДНК не с разрывами двойных ее цепей, а с образованием одноцепочечных надрезов. Каспазонезалежну гибель клеток с однониточной надрезами ДНК индуцирует также гранзим С (экспрессируется в мышей), однако образованные при этом концы ДНК меченных полимеразы Кленова и TdT, тогда как индуцированные гранзимом А - только полимеразой Кленова. Гранулизин (экспрессируется ЦТЛ и НК-клетками человека) при высокой концентрации нарушает внешнюю мембрану митохондрий, высвобождая AIF (фактор, индуцирующего апоптоз), цитохром с и ENDOG, и может индуцировать каспазонезалежну, а также зависящую от каспаз гибель клеток-мишеней. Следует отметить, что высокие концентрации перфорина могут вызывать гибель клеток-мишеней in vitro при отсутствии гранзимив и гранулизину, не индуцируя фрагментацию ДНК, то есть не апоптозом, а некрозом. В условиях организма в перфоринзалежному цитолизе клеток-мишеней преобладают признаки апоптоза, но формирование пор приводит и к определенным проявлений некроза.

 

Т-киллеры используют и другой, независимый от перфорина, механизм индуцирования апоптоза, который заключается в передаче цитотоксического сигнала через поверхностные молекулы клетки-мишени - рецепторы «смерти»: Fas-рецептор и рецептор для ФНС. Лиганд для Fas - L-молекула FasL (Fas-лиганд) экспрессируется на цитотоксических ОТ8Г-клиьтнах после их активации, а также на активированных СD4Т-клетках (Тх1), которые, в отличие от  ОТ-клеток, не производят ни перфорин , ни гранзимы. Связывания молекулы Fas мембраны клетки-мишени с Fas-лигандом на мембране ЦТЛ приводит агрегацию молекул Fas и присоединение к их цитоплазматических «смертоносных» доменов внутриклеточного «белка смерти» MORT-1. Это приводит к индуцированию апоптоза через активацию каспаз аналогично индуцирования этого процесса перфорина и гранзимамы. Передача цитотоксического сигнала через ФНО-рецептор, который экспрессируется в клетке-мишени, осуществляется опосредованно через взаимодействие с этим рецептором производимого ЦТЛ цитокина ФНО. Считают, что ФНС частично отвечает за цитотоксичность Т-клеток. Связывание ФНО с соответствующим рецептором потенцирует (усиливает) сигнализацию через взаимодействие FasL-Fas. Итак, ЦТЛ используют различные способы для того, чтобы ограничить распространение внутриклеточных патогенов. При этом они избирательно, с большой точностью убивают инфицированные клетки, экспрессируют специфический антиген, не повреждая соседних нормальных клеток. Такая направлено действие ЦТЛ на клетку-мишень несет специфический антиген, и четко сфокусирована в точку контакта с ней имеет особенно большое значение для минимизации разрушений тех тканей, в которых регенерация не происходит (нейроны ЦНС) или очень ограничена (островки Лангерганса).

 

Т-киллеры является не только селективными, но и «серийными» убийцами. После убийства одной клетки-мишени они быстро восстанавливают свой цитотоксический потенциал и успешно убивать другие клетки, что было продемонстрировано в тонких микроманипуляцийних экспериментах (при переносе отдельных эффекторных Т-клеток с помощью микрокапилляр на новые клетки-мишени). Т-киллеры, установили контакт сразу с несколькими клетками-мишенями, убивают их по очереди, одну за другой, реориентуючы свой секреторный аппарат в направлении каждой из них. Восстановление цитотоксического потенциала связано с синтезом de novo перфорина и гранзимив, индуцированной лигациею рецепторов. Зрелые наивные CD8T-клетки, выходящие из тимуса, запрограммированы на синтез этих эффекторных белков, но еще не экспрессируют их. Эти белки синтезируются в первую контакта наивных пре-ЦТЛ с антигеном на АПК и хранятся в виде неактивных молекул-предшественников в гранулах. Гранулы екзоцитуються при взаимодействии эффекторных ЦТЛ с клетками-мишенями. При этом связывание с антигеном и перекрестное сшивание ТКР индуцирует de novo синтез перфорина и гранзимив, и запасы их в гранулах восстанавливаются. Благодаря экзоцитоза уже преформированных цитотоксических белков программирования лизиса Т-киллером клетки - мишени осуществляется быстро - в течение нескольких минут после установления контакта с ней.

 

Важно, что индуцированные ЦТЛ апоптачни механизмы, убивая клетку - мишень, могут влиять и на локализованы в цитоплазме патогены. Так, активированные нуклеазы могут разрушать вирусную ДНК, предотвращая формированию вирионов и выхода из зараженной клетки инфекционного вируса, который способен инфицировать другие клетки. Другие ферменты, в частности различные протеиназы, активируются в ходе апоптоза, могут вызывать неблагоприятное воздействие (нарушение той или иной степени жизнеспособность) на такие патогены, как бактерии и простейшие, паразитирующие в цитоплазме. Известно, что секретируемых ЦТЛ гранулизин убивает внутриклеточные бактерии (Mycobacterium tuberculosis и др.)., Повышая проницаемость их мембран. В разрушении нуклеиновых кислот и белков не только клетки-мишени, но и патогенов заключается преимущество апоптоза над некрозом, поскольку уволенные в процессе осмотического лизиса (некроза) клетки инфекционные агенты могут заражать другие клетки.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+