Клонально-селективная теория

Клонально-селективная теория, теория Бернета — теория, согласно которой в организме возникают клоны клеток, иммунокомпетентных в отношении различных антигенов; антиген избирательно контактирует с соответствующим клоном, стимулируя выработку им антител.

Данная теория была разработана Франком Бёрнетом (1899—1985) для объяснения функционирования иммунной системы.

Предпосылки возникновения

Иммунная система должна определять огромное число антигенов. Поэтому человеческий организм должен синтезировать миллионы молекул антител разной специфичности, способные опознавать конкретные антигены и связывать их своими Fab-фрагментами.

Основные положения теории

Клонально-селективная теория утверждает:

Антитела и лимфоциты с необходимой специфичностью уже существуют в организме до первого контакта с антигеном.

Лимфоциты, участвующие в иммунном ответе, имеют антигенспецифичные рецепторы на поверхности своих мембран. В случае B-лимфоцитов рецепторами являются молекулы той же специфичности, что и антитела, которые эти лимфоциты впоследствии продуцируют и выделяют.

Каждый лимфоцит несет на своей поверхности рецепторы только одной специфичности.

B-лимфоцит, сенсибилизированный антигеном, проходит несколько стадий пролиферации и формирует клон плазматических клеток. Плазматические клетки синтезируют антитела только той специфичности, на которую был запрограммирован лимфоцит-предшественник. Сигналами к пролиферации служат связывание антигена и цитокины, выделяемые другими клетками (в первую очередь, Т-хелперами. Сами активированные В-лимфоциты также выделяют цитокины.

Благодаря этому механизму клональной селекции антитела могут накапливаться в достаточно высокой концентрации, чтобы эффективно бороться с инфекцией. Подобный же механизм существует для селекции антигенспецифичных T-лимфоцитов.

Пролиферирующим клонам необходимо время для образования достаточного количества клеток. Вот почему проходит обычно несколько дней после контакта с антигеном, прежде чем в сыворотке крови обнаруживаются в достаточно высокой концентрации антитела. Поскольку эти антитела образовались в результате действия антигена, говорят о приобретенном иммунитете.

Интенсивность ответа растет, главным образом, за счет увеличения числа клеток, способных воспринимать антигенный стимул. При этом часть потомков исходного В-лимфоцита превращаются в долгоживущие В-клетки памяти, что и приводит к способности иммунной системы запоминать контакт с антигеном (возникает приобретенный специфический иммунитет против данного возбудителя).

Генерация разнообразия антител

Понятно, что у нас не может быть такого огромного количества генов, синтезирующих необходимое количество антител каждой определенной специфичности. Как же тогда это происходит? Оказалось, что при созревании В-лимфоцитов происходит специфическая соматическая рекомбинация (V(D)J-рекомбинация), механизм которой открыл Судзуми Тонегава. Существуют и другие механизмы увеличения разнообразия антител - например, соматический гипермутагенез.