43. Особенности эволюции т-системы иммунитета.

Тимус – один из центральных органов иммунной системы, впервые появляется у позвоночных, у круглоротых. У миног (наиболее высокоразвитых круглоротых) его прообраз располагается в области жаберных щелей. У хрящевых рыб тимус расположен вблизи глазных впадин, у них он уже дифференцирован на корковую и медуллярную зоны. Начиная с хрящевых тимус становится подверженным возрастной инволюции. У костных рыб тимус под жабрами. У амфибий тимус способен осуществлять селекцию тимоцитов, распознающих чужеродный антиген в комплексе с собственными антигенами главного комплекса гистосовместимости. У рептилий тимус располагается в области шеи. У птиц тимус состоит из 7 пар желез, расположенных на правой и левой сторонах шеи. Как и у млекопитающих, тимус птиц является поставщиком функционально отличающихся субпопуляций Т-клеток.

У всех беспозвоночных, кроме губок и кишечнополостных, были обнаружены клетки, напоминающие лимфоциты позвоночных. Т-клетки позвоночных и беспозвоночных имеют:

● морфологическое сходство;

● общие маркеры – маркер Thy-1, рецептор к эритроцитам барана, у первично- и вторичноротых обнаружены рецепторы к клеточным митогенам ФГА и Кон А, у губок обнаружены иммуноглобулинподобные рецепторы SAM и RTK, у иглокожих и оболочников – гомологи ТCR;

● сходный спектр функциональной активности лимфоцитов - лимфоцитоподобные клетки отвечают пролиферацией при действии Т-клеточных митогенов (фитогемагглютинина-ФГА и конканавалинаА-Кон А), причем чем более высокоорганизованы животные, тем сильнее ответ.

44. Особенности эволюции в-системы иммунитета.

Возможно, что первые признаки В-клеток появились у иглокожих. Например, клетки из аксиального органа морской звезды способны отвечать на митогены В-клеток (липополисахариды бактерий) и синтезировать антителоподобный фактор.

У миног появляется первый прообраз костного мозга – жировое тело, расположенное над хордой, уже имеются плазмоциты (у миксин нет). У миксин выявлены клетки с mIg, однако эти животные не могут образовывать синтезирующие антитела плазмоциты. У миног обнаружены Ig M, у миксин-иммуноглобулиноподобные молекулы. У хрящевых и костных рыб В-клетки обнаруживаются в почке. У амфибий органами В-иммунитета являются югулярные тела и костный мозг, у рептилий – селезенка и костный мозг. В раннем онтогенезе органом В-иммунитета у рыб, амфибий и рептилий является печень.

У хрящевых рыб обнаружены IgM в мономерной и пентамерной форме. У костных рыб IgM может существовать в мономерной и тетрамерной форме.

У амфибий и рептилий уже появляются Ig различных изотипов: IgM (пентамеры), IgY, IgN (мономеры).

У птиц органами В-системы иммунитета являются сумка Фабрициуса в клоаке, селезенка, железы слепой кишки и железа Гандера. У птиц те же изотипы Ig, что и у рептилий.

45. Эволюция суперсемейства иммуноглобулинов.

В организме человека множество молекул с иммуноглобулинподобной структурой. Вся эта совокупность объединяется в суперсемейство Ig.

- BCR, TCR

- молекулы ГКГС

- ко-рецепторы CD4, CD8

- некоторые молекулы межклеточной кооперации и т.д.

Воспроизведение возможных филогенетических событий, обеспечивающих формирование суперсемейства иммуноглобулинов должно включать три определяющих положения:

1) в основе происхождения всего суперсемейства лежал предковый однодоменный пептид

2) локусы, которые контролируют иммуноглобулинподобные молекулы, включающие несколько (2-7) доменов, возникли в результате тандемных дубликаций исходного гена для однодоменного пептида;

3) разные домены суперсемейства обладают одним из двух способов взаимодействия между собой – гомофильной и гетерофильной формой.

Эволюционная история связана с общим предшественником. Гетерофильной форме взаимодействия предшествовали гомофильные (взаимодействие «своего» со «своим»). Цепь событий представлена следующим образом: предковые однодоменные белки, связанные с поверхностью клетки, в процессе межклеточного взаимодействия формировали гомодимер А-А. Подобная форма отношений имела место при возникновении многоклеточных. В результате тандемной дубликации гена для однодоменного белка и последующих мутационных изменений, стали появляться гетерофильные клеточные отношения (А+В). Возникшие гетерофильные отношения явились источником формирования V-доменов Т-клеточного рецептора (от домена В) и антигенпрезентирующей способности молекул МНС (от домена А).

Мутационные изменения в домене В носили множественный характер, но среди них был те, которые создали условия для взаимодействия с компдексом А + чужеродный агентный пептид. В качестве чужеродных пептидов могли выступать вирусы или измененные собственные антигены. В такой ситуации V-домен Т-клеточного рецептора попадал под положительное влияние отбора. Все это создавало набор генов для V-доменов ТCR, способных взаимодействовать с множеством чужеродных пептидов, комплексированных с антигенами МНС. В свою очередь, гены для доменов МНС также эволюционировали, создавая полиморфизм и полигению морлекул этого комплекса.

Т-клеточные рецепторы эволюционно предшествовали иммуноглобулинам, и V_TCR-гены, вероятно были исходными для V_Ig – генов. Об этом говорят, в частности, факты эволюционно более раннего проявления Т-клеточного иммунитета по сравнению с гуморальным.

В значительно меньшей степени изменения затрагивали те участки, которые вступают в контактные отношения независимо от антигена. Эволюция С1-доменов на самых начальных этапах проходила самостоятельно, с умеренными дубликациями и мутациями. Факторами отбора были физиологические механизмы.

Одно из существенных свойств эволюции суперсемейства иммуноглобулинов состоит в том, что в процессе филогенетического развития появляющиеся функционально более совершенные молекулы не исключали предыдущих, от которых они возникли, не отменило их функциональную значимость.