Теория клональной селекции

Один иэ центральных вопросов иммунологии — каким образом организм включает биосинтез антител определенной специфичности, комплементарных введенному антигену,— был решен Ф. Бернетом. разработавшим так называемую теорию клональной селекции. Согласно этой теории, существует множество клонов лимфоцитов, каждый из которых несет на своей поверхности рецептор уникальной специфичности. Попадающий в организм антиген связывается с комплементарным ему рецептором, в результате чего клеточный клон размножается и начинает секретировать антитела той специфичности, которую имел рецептор. [c.209]

Таким образом, согласно теории клональной селекции, иммунную систему по принципу ее работы можно сравнить скорее с фабрикой готовой одежды, чем с ателье, где шьют по мерке. Вопрос о том, как организм животного может вырабатывать такое множество разных антител, становится поэтому проблемой генетики, а не белковой химии. [c.12]

Рис. 18-5. Теория клональной селекции. Антиген активирует только те клоны Т- и В-клеток, которые уже способны на него отвечать. Предполагается, что иммунная система состоит из миллионов различных клонов лимфоцитов, из которых сотни могут быть активированы данным антигеном. В дальнейшем мы увидим, что индивидуальные клоны лимфоцитов редко отвечают на антиген автономно, как это показано на схеме и как первоначально предполагалось в теории клональной селекции. Их ответы обычно регулируются путем взаимодействий с другими клонами лимфоцитов (разд. 18.6.12). Кроме того, Т-клетки не отвечают на свободный антиген, как это показано на схеме, они отвечают только на антиген,

Как и предсказывает теория клональной селекции, все молекулы антител, производимые какой-то одной В-клеткой, имеют одинаковый антиген-связывающий участок. Первые антитела, синтезированные вновь образовавшейся клеткой, не секретируются вместо этого они встраиваются в плазматическую мембрану, где служат рецепторами для антигена. Каждая В-клетка имеет на своей плазматической мембране приблизительно 10 таких молекул. [c.228]

Рис. 18-6. Дра типа экспериментов, подкрепляющих теорию клональной селекции. Для простоты рецепторы клеточной поверхности показаны только на лимфоцитах, способных отвечать на антиген А, на самом же деле все Т- и В-лимфоциты имеют на своей поверхности антиген-специфические рецепторы. Схематически представленные здесь эксперименты проводились главным образом с В-клетками, так как Т-клетки узнают антиген только тогда, когда он связан с поверхностью клетки-хозяин а (разд. 18.6).

Получены убедительные подтверждения теории клональной селекции. Например, если лимфоциты животного, которое не было иммунизировано, инкубировать в пробирке с любым из нескольких меченых антигенов, например А, Б, В и Г, то только очень малая доля (< 0,01%) лимфоцитов будет связывать данный антиген. Это означает, что лишь немногие клетки несут специфичес- [c.12]

Ряс. 17-7. Два типа экспериментов, подкрепляющих теорию клональной селекции. Для простоты рецепторы клеточной поверхности показаны только на лимфоцитах, способных отвечать на антиген А на самом деле все Т- и В-лимфо-Щ1ТЫ имеют на своей поверхности антиген-специфические рецепторы. [c.13]

Эти два эксперимента показывают, что 1) лимфоциты коммитнруются к реакции на определенный антиген еще до того, как они подвергнутся воздействию этого антигена 2) лимфоциты обладают поверхностными рецепторами, специфически связывающими тот нли иной антиген. Таким образом, подтверждаются два основных предсказания теории клональной селекции Хотя в большинстве экспериментов такого рода изучались В-клетки н ответы, связанные с выработкой антител, сходные эксперименты с Т-клетками позволяют предполагать, что гипотеза клональной селекции справедлива н в отно-шеинн ответа с участием Т-лимфоцитов. [c.14]

Теория клональной селекции составляет концептуальную основу для понимания клеточного механизма иммунологической памяти. В периферических лимфоидных тканях взрослого животного популяции Т- и В-лимфоцитов одновременно содержат клетки, находящиеся по меньшей мере на трех дискретных стадиях дифференцировки клетки-предшественники, клетки памяти и клетки-эффекторы. Когда клетки-предшествеишоа впервые встречаются с антигеном, некоторые нз ннх стимулируются к размножению и становятся клетхама-эффекторама, т.е. клетками, активно участвующими в создании иммунного ответа (Т-клетки-эффекторы реализуют клеточные ответы, а В-клет-ки-эффекторы секретируют антитела). Другие Т- и В-клетки-предшественники [c.15]

Антигены главного комплекса гистосовместимости (МНС) примечательны по меньшей мере в двух отношениях. Во-первых, они занимают совершенно особое место среди антигенов-мишеней по своему значению при Т-клеточных трансплантационных реакциях, хотя Т-лимфоциты узнают также множество других антигенов на поверхности клеток. Во-вторых, узнавать чужеродные МНС-антигены может необычно большая доля Т-лим(1юцитов если на какой-либо обычный антиген иного типа отвечает менее 0,1% Т-клеток организма, то на МНС-антигены любого другого индивидуума реагируют уже около 5-10% Т-клеток Этот последний факт очень трудно объяснить с помопц>ю теории клональной селекции, которая предсказывает, что на любой антиген нли даже на любую группу антигенов должна реагировать лишь очень малая доля всех лимфоцитов. [c.58]

Био синтез и получение индивидуальных иммуноглобулинов. Иммуноглобулины синтезируются в лимфоцитах, которые образуются при диф( ренциации лимфоидной стволовой клетки. В настоящее время общепринятой является так называемая теория клональной селекции, согласно которой каждый лимфоцит может синтезировать, вероятно, только один иммуноглобулин. Групйа лимфоцитов, специализировавшихся на синтезе какого-либо иммуноглобулина, называется клоном. При обычном иммунном ответе (действие нормальной микробной флоры или заражение) про- исходит образование многих различных лимфоцитов, иммуноглобулины которых направлены на различные участки молекулярной структуры антигена. Такой ответ называется поликлональным. В некоторых случаях при гиперстимуляции иммунизации—продолжительной инъекции антигена—наблюдается преобладание относительно небольшого числа клонов это так называемый ограниченный ответ. При ограничении числа клонов практически возможно выделить чистые иммуноглобулины. Еще большие возможности возникают при моноклональном типе ответа. Такой ответ редко наблюдается при обычной иммунизации, но имеет место при дезорганизации размножения клеток — опухолях плазменных клеток. Такие опухоли можно легко трансплантировать нормальным животным, где они продолжают продуцировать большие количества гомогенного иммуноглобулина. Возможно у популяции мышей индуцировать опухоли плазменных клеток частыми внутрибрюшинными инъекциями минерального масла или рентгеновским облучением. [c.103]

Такую селекцию называют клональной потому, что иммунную систему, согласно этой теории, образуют миллионы различных клеточных семейств , или клонов, каждый из которых состоит из Т- или В-лимфоцитов, происходящггх от общего предка. Поскольку каждая клетка-предшественница уже детерминирована (или, как говорят, коммитирована) к выработке одного определенного антиген-специфического белка-рецептора, все клетки клона имеют одинаковую антигенную специфичность. Таким образом, согласно теории клональной селекции, иммунную систему по принципу ее работы можно сравнить скорее с фабрикой готовой одежды, чем с ателье, где шьют по мерке. Вопрос о том, как организм животного может вырабатывать такое множество разных антител, становится поэтому проблемой генетики, а не белковой химии. [c.221]

Основные положения теории клональной селекции получили убедительные подтверждения. Например, если лимфоциты животного, которое не было иммунизировано, инкубировать в пробирке с любым из несколькггх меченых антигенов, например А, В, С и В, то только очень малая доля (<0,01%) лимфоцитов будет связывать данный антиген Это означает, что лишь немногие клетки несут специфические рецепторы для А, В, С или В. Такую интерпретацию подтверждает другой эксперимент. Антиген А делают столь высокорадиоактивным, что любая связавшая его клетка получает летальную дозу облучения оставшаяся после этого популяция лимфоцитов уже не способна реагировать на антиген А, в то время как она продолжает нормально реагировать на В, С и В. Тот же эффект можно получить, если наполнить аффинную колонку (разд. 4.4.3) стеклянными шариками, покрытыми антигеном А, а затем пропускать через эту колонку лимфоциты. В таком опыте клетки с рецепторами для А связываются с шариками, тогда как остальные клетки проходят через колонку клетки, прошедшие через колонку, не взаимодействуют более [c.221]

Среди множества проблем иммунологии, одну из них, если иметь в виду прежде всего чисто познавательный аспект этой области биологических знаний, следует отнести к самой фундаментальной, поскольку во многом она определяет возможность решения остальных. Эта проблема связана с изучением на атомно-молекулярном уровне механизмов узнавания и ответных реакций иммунной системы на появление в организме инфекционных антигенов - чужеродных белков, вирусов, бактерий, патогенных веществ. Важный шаг в познании принципов функционирования иммунной системы был сделан в 1959 г. Ф. Бер-нетом, разработавшим так называемую теорию клональной селекции, которая и по сей день пользуется всеобщим признанием [265]. Первоначально теория имела сугубо гипотетический характер. Однако заложенные в ней идеи оказались плодотворными и она вскоре смогла стать для экспериментальных исследований не только системой основополагающих научных принципов, но и конкретной программой поиска. В настоящее время эта программа выполнена и сегодня теория клональной селекции представляет собой скорее констатацию надежно установленных фактов, чем концептуальную основу дальнейшего развития иммунологии [266]. Специфичность антигенной реакции лимфоцитов, согласно теории Бернета, обусловлена наличием на поверхности Т- и В-клеток рецепторных белков, избирательно взаимодействующих с определенными антигенами. Связывание с ними рецепторов активирует клетку и вызывает ее эффективное размножение. Таким образом стимулируется пролиферация лимфоцитов, содержащих на своих поверхностях именно те рецепторы, которые, с одной стороны, комплементарны чужеродному антигену, а с другой - могут адекватно сигнализировать клетке о необходимости антиген-специфцч-ного ответа. По теории клональной селекции иммунную систему образуют миллионы различных клеточных семейств или клонов, каждый из которых состоит из Т- или В-лимфоцитов, имеющих общих предшественников. Так как во всех случаях клетка-предшественница детерминирована к синтезу определенного антиген-специфичного белка рецептора, то все клетки одного клона имеют одинаковую антигенную специфичность и, следовательно, могут ответить на сигнал рецептора только одним, присущим клеткам лишь данного клона, способом. Антигенами, как правило, являются белки и полисахариды. На поверхности этих молекул имеются участки, называемые антигенными детерминантами или эпитопами, которые предрасположены к взаимодействиям с антигенсвязывающим участком антитела В-лимфоцита или 3 67 [c.67]

Многочисленные экспериментальные данные показали, что, как и предсказывает теория клональной селекции, каждая отдельная В-клетка вырабатывает антитела с антиген-связывающим участком только одного типа, те. В-клетки моноспецифичны Моноспецифичность В-клеток может быть важна по меньшей мере по двум причинам. Во-первых, если бы каждая клетка могла вырабатывать более одного вида антиген-связывающих участков, то некоторые из них могли бы продуцировать как полезные антитела, так и антитела к своим антигенам (ауто антител а), это затруднило бы отбор на способность реагировать с чужеродными антигенами при одновременном поддержании толерантности к собственным антигенам. Во-вторых, моноспецифичность гарантирует, что все антитела, вырабатываемые одной клеткой, составлены из двух идентичных половинок и поэтому содержат два идентичных антитен-связывающих участка, это позволяет секретируемым антителам образовывать обширные сети из сшитых антигенов, что способствует элиминации антигена (см. рис. 18-13). [c.248]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология