Вторичный иммунный ответ


Вторичный иммунный ответ отличается от первичного по многим параметрам (табл. 3.30). Он развивается быстрее, требует меньших доз антигена, его проявления более интенсивны, он имеет более выраженные признаки «созревания» аффинитета (прежде всего высокое сродство антител к антигену), специфичность его гуморальных и клеточных факторов по отношению к иммуногену выше и, наконец, он обеспечивает более эффективную защиту организма, чем первичный иммунный ответ. Особенно четко особенности вторичного иммунного ответа могут быть проиллюстрированы на примере антителообразования.
Таблица 3.30. Сравнительная характеристика первичного и вторичного иммунного ответа

Характеристика

Первичный иммунный ответ

Вторичный иммунный ответ

Место запуска иммунного ответа

Региональный лимфатический узел

Барьерные ткани и любые места попадания антигена

Антигенпрезентиру- ющие клетки

Дендритные

Дендритные клетки, макрофаги, В-клетки, активированные эпителиальные клетки и т.д.

Реагирующие клетки

Наивные лимфоциты

Клетки памяти

Исходная частота антигенспецифических кле- ток-предшественников

О
О
а\

о
о

Дифференцировка клеток

Клетки проходят все стадии дифференцировки от наивной до эффекторной клетки

Прохождение клетками некоторых стадий развития (переключение изотипов, созревание аффинитета, дифференцировка Th1/Th2 и т.д.) не требуется

Лаг-период гуморального ответа

4—7 сут

1—3 сут

Пик гуморального IgG-ответа

8—10 сут

4—5 сут

Аффинность IgG-антител

О
О
а\

О
Ti
о
о

Интенсивность гуморального ответа

Варьирует

В 100—1000 раз выше, чем при первичном

Темп и интенсивность IgM-ответа примерно одинакова при первичной и вторичной реакции на антиген, и аффинность IgM-антител практически не изменяется, оставаясь низкой — около 10-5 М. Очевидно, это означает, что в популяции В-клеток памяти практически отсутствуют клетки, несущие мембранный IgM, такие клетки вовлекаются в ответ на повторное поступление антигена как в первичный иммунный ответ. Что касается IgG-ответа, то его уровень при вторичном иммунном ответе несопоставимо выше, чем при первичном. Этому способствует более высокая частота антигенспеци- фичных клеток-предшественников (10-3—10-4 против 10-5—10-6 при первичном ответе), а также облегченная активация клеток (особенно Т-хелперов). При этом значительно ускоряется темп возрастания титра антител и он достигает более высоких величин. Антитела дольше персистируют в сыворотке крови (рис. 3.126). При вторичном иммунном ответе в зародышевых центрах происходит повторение процессов, приводящих к повышению сродства антител к антигену — вновь усиливается мутагенез V-генов и затем происходит селекция высокоаффинных клонов, основанная на их конкуренции за антиген, презентируемый фолликулярными дендритными клетками. В результате аффинитет антител при каждой повторной иммунизации возрастает примерно на порядок или несколько выше (до 10-7—10-8 М после повторной, до 10-8—1010 после третьей иммунизации и т.д.).
Быстроту развития вторичного гуморального ответа можно подтвердить и морфологическим определением клеток, секретирующих IgG-антитела в лимфатических узлах и селезенке. Если при первичном иммунном ответе

Рис. 3.126. Динамика образования IgM- и IgG-антител при первичном и вторичном иммунном ответе. Показано резкое усиление образования IgG-антител при вторичном иммунном ответе по сравнению с первичным, и сходный уровень образования IgM-антител при первичном и вторичном ответах
пик численности IgG-антителообразующих клеток в лимфоидных органах достигается к 8-10-м суткам, то при вторичном ответе его регистрируют на 5—7-е сутки. При этом обращает на себя внимание быстрота исчезновения этих клеток из лимфоидных органов. Это можно объяснить более быстрой эмиграцией антителопродуцентов из фолликулов лимфоидных органов в костный мозг, в котором преимущественно реализуется продуктивная фаза вторичного иммунного ответа (до 80% образуемых антител).
Более высокая эффективность свойствена также вторичному гуморальному иммунному ответу, обеспечивающему защиту слизистых оболочек. Присутствие IgA+ В-клеток памяти в lamina propria позволяет сократить длительную индуктивную фазу, свойственную первичному IgA-ответу, при котором много времени необходимо для миграции клеток, стимулированных антигеном, в лимфатические узлы и обратное движение созревающих IgA-клеток. При вторичном иммунном ответе IgA+ В-клетки активируются на месте, быстро превращаются в IgA-плазмобласты и начинают секрети- ровать IgA-антитела.
Хотя такие же четкие данные, иллюстрирующие преимущества вторичного Т-клеточного ответа перед первичным отсутствуют, наличие подобных преимуществ не вызывает сомнений, о чем свидетельствуют многочисленные косвенные данные. Изучение реакции цитотоксических Т-лимфоцитов на аллоантигены in vitro свидетельствует о том, что использование Т-клеток от предварительно иммунизированных животных существенно ускоряет и усиливает ответ. При этом в меньшей степени, чем при первичном ответе, проявляется его зависимость от костимуляции, хотя потребность в IL-2 для осуществления пролиферативной экспансии клонов Т-клеток сохраняется.
Как и при гуморальном иммунном ответе, темп нарастания числа цитотоксических Т-клеток при вторичном клеточном ответе на вирусные антигены значительно выше, чем при первичном. Вторичный клеточный ответ воспалительного типа также протекает более интенсивно и результативно, чем первичный, о чем можно судить по усилению реакции гиперчувствительности замедленного типа при повторном действии того же стимулятора или по ускорению реакции отторжения трансплантата при повторной подсадке ткани того же фенотипа. Значительный вклад в интенсификацию вторичных реакций клеточного ответа вносит выброс больших количеств цитокинов не только Т-клетками, но и макрофагами. При реакции на аллотрансплантат это обусловливает нарушение ангиогенеза и васкуляризации подсаженной ткани и вызывает ее быструю гибель.
Преимущества вторичного иммунного ответа перед первичным — результат формирования иммунологической памяти. Эти преимущества обусловлены рядом факторов.
  • Исходная численность каждого клона клеток памяти на 2—3 порядка выше, чем клона наивных клеток.
  • Клетки памяти пребывают в клеточном цикле, а наивные лимфоциты — в фазе покоя (G0), для выхода из которой им требуется время и особые воздействия (активация).
  • При действии антигена клетки памяти не должны проходить некоторые стадии развития (в случае В-клеток — переключение изотипов, мутагенез V-генов и созревание аффинитета; в случае Т-клеток — формирование связей TCR с корецепторами, перемещение TCR в рафты, дифференцировку Th1/Th2; для всех лимфоцитов — изменение спектра хемокиновых рецепторов и др.).
  • Клетки памяти быстрее и эффективнее реагируют на антиген (активируются, дифференцируются в эффекторные клетки), что обусловлено изменениями сигнальных путей. Так, изоформа CD45R0, характерная для клеток памяти, способствует более быстрой активации, чем CD45RA, свойственная наивным Т-клеткам. В результате Т-клетки памяти могут быть активированы при презентации антигена любыми АПК, тогда как наивные Т-клетки — только дендритными клетками.
  • В силу более интенсивной рециркуляции и способности мигрировать в барьерные и нелимфоидные ткани Т-клетки памяти с большей вероятностью могут «встретить» антиген. Этот антиген может быть презенти- рован им на месте, а не только во вторичных лимфоидных органах, как в случае наивных Т-клеток.

Наличием иммунологической памяти характеризуют состояние иммунитета к возбудителям инфекционных заболеваний. Индукция клеток памяти — цель вакцинации, разработка эффективных методов которой послужило основой для развития научной иммунологии. 

Источник: Ярилин.А.А , «Иммунология » 2010

А так же в разделе «Вторичный иммунный ответ »