Ограничение синтеза антител. Исчерпание пролиферации антителообразующей клетки (АОК)
В начале статей по иммунологии были представлены данные, свидетельствующие о том, что благодаря экспоненциальному росту содержания антител и числа АОК их количество в течение нескольких дней после иммунизации могло бы превысить общее количество белков и клеток животного. Прекращение нарастания числа АОК и усиление биосинтеза антител могут быть обусловлены многими явлениями.
Мы остановимся лишь на некоторых:
1) исчерпание потенции пролиферации изучаемого клона АОК и исчерпание клеток-предшественников, необходимых для возникновения нового клона АОК;
2) исчерпание факторов, необходимых для пролиферации или вовлечения изучаемых АОК (выведение и разрушение антигена, исчерпание образования необходимых для пролиферации хелперных Т-клеток и т. д.);
3) появление факторов, активно тормозящих экспансию изучаемого клона.
Этими факторами могут быть антитела, образовавшиеся в первые дни после иммунизации, специфические или неспецифические ингибиторы, возникающие в организме в ответ на иммунизацию или пролиферацию образовавшегося клона, супрессорные Т- или В-клетки и т. д. Фаза снижения количества синтезируемых антител и числа АОК может явиться либо следствием естественной, невосполняемой гибели АОК, либо следствием активного процесса, приводящего к гибели АОК или к прекращению синтеза ими антител.
Ранее многие исследователи считали, что прекращение нарастания числа АОК после достижения пика антителообразования связано с исчерпанием их потенции к пролиферации благодаря тому, что АОК по мере дифференциации превращались в тупиковые, неспособные к делению зрелые плазматические клетки. Однако в настоящий момент вряд ли можно считать обоснованной такую точку зрения. Прежде всего против нее говорит то, что иногда в период максимального пика плазматические клетки составляют лишь 10% присутствующих АОК.
Еще более определенно против этой точки зрения говорят данные, полученные при последовательном переносе облученным мышам клеток селезенки, взятых первоначально от необлученной и иммунизированной сингенной мыши. Если мышам-реципиентам, помимо клеток, вводили антиген, то происходила интенсивная пролиферация клона АОК, образовавшегося в первичном необлученном доноре. При проведении таких опытов Виллиамсон и Асконас получили клон АОК, образующий антитела против ДНФ. Согласно их расчетам, клетки этого клона были способны к такому числу удвоений, в результате которого могло бы образоваться 10" клеток (Williamson, Askonas, 1972).
На чрезвычайно высокий пролиферативный потенциал указывают и аналогичные эксперименты, в которых в качестве антигена использовали эритроциты барана. Расчет показал, что при последовательных переносах каждый предшественник АОК способен совершить 38—40 делений, в результате которых мог бы образовать 1012 АОК.
Опыты по извлечению селезенок в эти периоды и культивированию их с антигеном вне организма указывают, что пролиферативный потенциал АОК не исчерпан не только в период максимального пика антителообразования, но и в период, когда антителообразование снижается. Было установлено, что вне организма число АОК быстро росло, а не уменьшалось, как это произошло бы, если бы селезенка осталась в ин-тактном организме. В результате этого за 3—4 дня число АОК в культурах во много превышало максимальное число АОК в интактном организме (10 000—60000 вместо 500—1000 АОК на 106 клеток селезенки) (Dutton, Mishell, 1967; Гурвич и др., 1974).
Так, в наших опытах, проводившихся на мышах C57BL/6, если селезенка оставалась в организме, то число АОК между 4-м и 8-м днями после первичной иммунизации эритроцитами барана уменьшалось в 5,5 раза (с 273 до 49 АОК на 106 клеток). Если селезенку на 4-й день извлекали и ее клетки инкубировали в культурах, то за тот же период количество АОК увеличивалось в 23 раза (с 273 до 6353 АОК на 10е клеток). Даже в том случае, когда селезенку извлекали в период сильнейшего падения антителообразования (на 7-й день после иммунизации) в суспензии ее клеток, культивируемых вне организма, начиналось энергичнейшее нарастание числа АОК, которое за четверо суток увеличивалось в 26 раз (с 60 до 1560 АОК на 106 клеток).
Описанный эффект нельзя объяснить тем, что на 4-й день после первичной иммунизации в организме мышей создается нехватка антигена, а к помещенным в культуры клеткам антиген добавляется вновь. Оказалось, что повторное введение интактным животным антигена через четыре дня после первичного приводит лишь к незначительному (в 1,5— 2,0 раза) увеличению числа АОК. Несколько большее влияние, но далеко не такое, как in vitro оказывает антиген, введенный на 7-й день после первичной иммунизации.
На основании приведенных выше данных можно сделать вывод, что прекращение нарастания синтеза антител и числа АОК и последующее их снижение не связано с исчерпанием пролиферативной способности клона или недостатком антигена. По-видимому, здесь мы сталкиваемся с действием факторов, активно тормозящих эти процессы. В пользу этой точки зрения говорит также и быстрота уменьшения числа АОК в период торможения антителообразования: их число за два дня иногда уменьшалось в 10 раз. Время жизни АОК, по некоторым данным (Klinman, Press, 1975), значительно больше.
