Дендритные клетки

Дендритная клетка под микроскопом

Дендритные клетки (англ. Dendritic cells, DC) — это гетерогенная популяция антигенпредставляющих клеток костно-мозгового происхождения. Морфологически дендритные клетки — крупные клетки (15-20 мкм) круглой, овальной или полигональной формы с эксцентрически расположенным ядром, многочисленными разветвлёнными отростками мембраны. Термин «дендритные клетки» ввёл в 1973 году Ральф Стайнман из Рокфеллеровского университета.

Характеристика

Дендритные клетки экспрессируют набор поверхностных молекул, характерный для других антигенпредставляющих клеток:

• патоген-распознающие рецепторы, в том числе рецепторы для компонентов клеточной стенки и нуклеиновых кислот микроорганизмов, рецепторы к компонентам комплемента (CD205, CD206, CD14), Толл-подобные рецепторы;
• молекулы II класса гистосовместимости (ГКС);
• костимуляторные молекулы CD40, B7.1 (CD80), B7.2 (CD86), ICOS-L;
• коингибиторные молекулы B7-DC (CD274), B7-H1 (CD274) и др.;
• молекулы межклеточной адгезии (ICAM-1), CD11b, CD11c;
• комплекс хемокиновых рецепторов (CD193, CD197 и многие другие).

К молекулам, которые представлены преимущественно на дендритных клетках, относят:

• молекулы LAMP-семейства CD208 (DC-LAMP), BAD-LAMP;
• высокоспецифичный маркер зрелых ДК — молекулу CD83;
• ГКС-подобные молекулы CD1a, CD1c, участвующие в презентации липидных антигенов ;
• молекулы CD209 (DC-SIGN), CD207 (лангерин).

У человека выделяют две основные субпопуляции дендритных клеток

• миелоидные дендритные клетки (myeloid DC — mDC) — названы так потому, что происходят из общего миелоидного гемопоэтического предшественника. Локализованы в различных органах и тканях, где захватывают чужеродные антигены путём пино- и фагоцитоза, после чего экспрессируют антигенную детерминанту в комплексе с молекулами MHC II класса. Затем дендритные клетки мигрируют в регионарные лимфоузлы, где стимулируют пролиферацию и дифференцировку антигенспецифических Т-лимфоцитов, тем самым инициируя и стимулируя иммунный ответ. Специфическими маркерами миелоидных дендритных клеток крови являются молекулы BDCA-1 (CD1c) и BDCA-3 (CD141).

Миелоидные ДК не экспрессируют популяционные маркеры других клеток иммунной системы, таких как CD14 (моноциты, макрофаги и нейтрофилы), CD3 (Т-лимфоциты), CD19, CD20 (B-лимфоциты), CD56, CD57 (естественные киллеры), CD16, CD66b (гранулоциты). В ответ на стимуляцию индукторами созревания, миелоидные дендритные клетки продуцируют преимущественно цитокины Th1 спектра, включая ИЛ-6, ИЛ-12, фактор некроза опухоли и интерферон-гамма.

• плазмоцитоидные дендритные клетки (plasmacytoid DC — pDC), эти клетки — лимфоидного происхождения и морфологически напоминают плазматические клетки. pDCs экспрессируют TLR-9, лигандами которого являются CpG-олигонуклеотиды бактериальной ДНК. ПДК секретируют в больших количествах интерфероны I типа (α и β), являясь основными интерферон-продуцирующими клетками крови, а также ИЛ-4 и ИЛ-10, которые переключают дифференцировку нулевых Т-хелперов в Т-хелперы 2 типа. К маркерам плазмацитоидных дендритных клеток относят молекулы BDCA-2 (CD303), BDCA-4 (CD304).

Функции дендритных клеток

Основной функцией дендритных клеток является презентация антигенов Т-клеткам. Дендритные клетки также выполняют важные иммунорегуляторные функции, такие как контроль за дифференцировкой Т-лимфоцитов, регуляция активации и супрессии иммунного ответа. Важной особенностью дендритных клеток является способность захватывать из окружающей среды различные антигены при помощи пиноцитоза и рецептор-опосредованного эндоцитоза. Больше всего дендритных клеток находится в тканях, которые соприкасаются с внешней средой, например в толще эпителиального слоя слизистой оболочки кишечника, в подслизистой респираторного, желудочно-кишечного и урогенитального трактов.

Дендритные клетки поглощают антигены, процессируют и представляют на своей поверхности в комплексе с MHC I или MHC II классов. Только в таком виде Т-клетки способны распознать антиген и вслед за этим активироваться и развить иммунный ответ. В зависимости от типа патогена дендритные клетки способны направлять дифференцировку наивных Т-хелперов (Th0) в сторону Т-хелперов 1 типа, Т-хелперов 2 типа, регуляторных Т-клеток или же Т-хелперов 17.

Применение в медицине

В последнее десятилетие дендритные клетки вызывают повышенный интерес исследователей благодаря лёгкости их получения из клеток кожи (фибробластов), а также из моноцитов периферической крови или стволовых клеток костного мозга и способности эффективно представлять антиген Т-лимфоцитам. К настоящему времени проведено множество исследований по модуляции иммунного ответа у больных хроническими инфекционными и онкологическими заболеваниями с использованием праймированных антигеном дендритных клеток. Результаты большинства исследований обнадеживающие, показана безопасность применения ДК, активация иммунной системы в ответ на проводимую терапию и неплохой клинический эффект. Так, например, убедительные доказательства безопасности и эффективности лечения рака простаты при помощи ДК, показанные на 512 пациентах, позволило Управлению по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов США в 2010 г. одобрить использование ДК для лечения пациентов с данным заболеванием .

См. также

• Иммунная система