25.19 : Разнообразие антигенных рецепторов

Антигенные рецепторы являются важнейшими компонентами иммунной системы, играющими решающую роль в защите организма от чужеродных захватчиков. Эти рецепторы присутствуют на поверхности В- и Т-клеток, позволяя им распознавать антигены и формировать соответствующий иммунный ответ.

Перед встречей с любым антигеном лимфоциты экспрессируют эти рецепторы. На В-клетках антигенный рецептор представляет собой связанную с мембраной молекулу антитела, называемую BCR; на Т-клетках это Т-клеточный рецептор или TCR. В- и Т-клеточные рецепторы состоят из двух различных полипептидных цепей — тяжелой и легкой цепей в случае антител и альфа- и бета-цепей в случае TCR.

Несмотря на огромное количество антигенных рецепторов, необходимых для эффективной иммунной функции, ДНК человека содержит всего около 20 000 генов, которые кодируют все белки, вырабатываемые клеткой. Молекулярно-генетические исследования показали, что гены, определяющие структуру каждого антигенного рецептора, отсутствуют в стволовых клетках лимфоцитов. Вместо этого эти клетки содержат несколько сотен генетических фрагментов, которые служат строительными блоками для генов рецепторов антигенов. По мере того, как каждый лимфоцит становится иммунокомпетентным, эти сегменты генов перетасовываются и комбинируются по-разному. Это приводит к сборке новых генов, экспрессируемых как поверхностные рецепторы В- и Т-клеток, а антитела позже высвобождаются плазматическими клетками. 

Соматическая рекомбинация является важнейшим процессом в иммунной системе, который позволяет лимфоцитам стать иммунокомпетентными и приобрести способность распознавать и противостоять инфекции, вызванной определенными чужеродными веществами. Этот процесс включает перетасовку и объединение участков генов в стволовых клетках лимфоцитов для создания, по-видимому, безграничного количества уникальных рецепторов антигенов. Участки генов V, D и J собираются для формирования функциональных рецепторов антигенов во время соматической рекомбинации в В- и Т-клетках. Этот процесс дает обширный репертуар иммунных рецепторов, каждый из которых обладает уникальной специфичностью к определенному антигену. 

Подводя итог, можно сказать, что соматическая рекомбинация — это сложный процесс, который генерирует разнообразный пул антигенных рецепторов, позволяя лимфоцитам распознавать и реагировать на широкий спектр чужеродных захватчиков. Несмотря на ограниченное количество генов, иммунная система может производить, казалось бы, безграничное количество различных антигенных рецепторов путем перетасовки и рекомбинации участков генов, что приводит к высокоадаптивному и эффективному иммунному ответу.