Факт: 98% Т-лимфоцитов  в процессе обучения будут уничтожено.

Что это за варварское «обучение» такое!? Как эволюция дошла до этой схемы, разбираемся в этом посте.

Для начала вспомним, кто такие Т-лимфоциты

Т-лимфоцит, как и все клетки крови, получается делением стволовых клеток костного мозга. Ну как стволовых…

Там не прям стволовые-стволовые, из которых могут получиться любые клетки: печени там, легкого, глаза, а так, стволовые-на-полшишечки. Из них можно получить только клетки крови, хотя по форме и функционалу они могут быть очень разнообразные.

Клетки-предшественники Т-лимфоцитов добираются из костного мозга в тимус – железУ, где и начнется самая жара.  Немного анатомии:

Все знают, что задача иммунных клеток выявлять и уничтожать всё чужеродное. Но как отличить своих от чужих? Для начала, лимфоциты учатся надежно читать молекулярные паспорта. Есть обычные – ГКГС 1го типа (главный комплекс гистосовместимости). Их выдали всем клеткам организма и они типа отечественного паспорта рядового гражданина, а есть профессиональные – ГКГС-2.  Они типа военного билета у Росгвардии.  По факту, ГКГС – это тупо белковая молекула-чашечка, в которую кладутся огрызки всяких других белков, чтобы их могли пощупать другие иммунные клетки. Но ГКГС 2го типа - крупнее и огрызки там побольше.

Будущий Т-лимфоцит должен на отличненько считывать только один из типов ГКГС.  Слишком образованные, которые умеют и паспорт и военный билет прочитать, этой стране не нужны. Одинаково хорошо ощупываешь своими рецепторами и то и другое? – давай досвиданья! Вообще неграмотный, и ничего прочесть не можешь? – умри, бесполезная ты клетка!

В итоге, наши Т-лимфоциты на первом этапе селекции выбирают свою специализацию.  Первые станут киллерами,  вторые – хелперами. 

Т-киллеры будут наподобие судьи-Дреда. Законопослушных клеток трогать не будут, а преступных раковых и прочих инагентов, будут мочить прямо на месте никого не спрашивая, потому что – они тут Закон!

Т-хелперы же будут постоянно вынюхивать у своих информаторов, не появилась ли на улицах города, какая-нибудь новая дурь. Информаторами у нас в организме служат специальные дендритные клетки, они лазят по всем щелям-подворотням и собирают всякую молекулярную перхоть, в надежде порадовать Т-хелпера.  Выкладывают ему  весь этот мусор на ГКГС второго типа в ближайшем лимфатическом баре. Комон хелпер, зацени!  И если хелпер заценит, если его вштырит, то он активируется и начинает искать В-лимфоцит, которого вштырило от точно такой же дури, ну и помогает ему закрутить всю эту бодягу с антителами, о которых благодаря ковиду, все уже  в курсе.

Так как же научить Т-лимфоцита (киллера или хелпера) узнавать чужеродные молекулы?  Что вообще, физически значит «узнать», если ты клетка? Хорошо - глаз, языка, и носа у тебя нет, но есть возможность на поверхности своей мембраны разместить рецепторы – специальные белки. Сделать у этого белка уникальную трехмерную форму, и тыкать им во всё подряд, в надежде что найдется какой то другой белок, а точнее один из его выступов (эпитопов) к которому твой рецептор подойдёт так, что любо-дорого!  Причем это будет не химическая связь, а соединение как ключ-замок, только не в плоскости, а в 3d.

Погодите-ка, а разве разнообразие белков не приближается к бесконечности?  Разве можно предусмотреть все возможные варианты?  Ответ – абсолютно нереально.

Но! Мы ведь ведём речь только об эпитопах, т.е. только небольших бугорках-впадинках на поверхности белка. И если ограничить объём этого эпитопа 12ю…15ю аминокислотами (коих всего 20шт.), то существует вполне конечное число вариантов, в какой последовательности эти аминокислоты могут располагаться друг за другом, и в какие спирали/складки, эта короткая цепочка может завернуться.  

Решение найдено! Печатаем на рибосомах 10^¹⁰(десять в десятой) уникальных рецепторов и мы перекроем все возможное многообразие эпитопов! 

Не чувствуете где тут подвох?

Рецептор – это белок. Что бы рибосома его напечатала, надо принести ей из ДНК чертеж, в виде файла(гена), скопированного на флешку(РНК).  А в ДНК человека, есть всего 20 тысяч генов на всё про всё.  Как-то не вяжется с десять в десятой степени, отличающихся друг от друга белков-рецепторов…   Нереально заготовить столько чертежей и поместить их в ДНК.

На помощь эволюции пришла комбинаторика. При рождении каждого Т-лимфоцита, в том месте ДНК, где находятся чертежи(гены) рецептора, происходит случайное, перемешивание фрагментов этих чертежей, так, что каждому лимфоциту достаётся свой, уникальный чертёж, прописанный только в его ядре, по которому он наструячит себе этих рецепторов, и гордо обвесится ими со всех сторон.

Отберём после этого 20 лейкоцитов с разными, но всё же близкими по форме  рецепторами, которые все будут неплохо подходить к какому-нибудь эпитопу  определённого штамма гриппа, например. Беда в том, что почти все клетки из этой партии, кто лучше, а кто хуже, но подходят еще и к эпитопам собственной хрящевой ткани, или скажем рецептору собственной клетки печени. И только два лейкоцита из этой группы совершенно не реагируют на фрагменты собственных белков организма, а только и исключительно - на штамм гриппа.  

Понятно, что 18 лейкоцитов из этой группы выпускать в кровь категорически нельзя, что бы не допустить аутоиммунной атаки, и скоропостижной гибели организма, сжирающего самого себя.

Вот тут то и начинается второй этап селекции, а по факту массовый суицид Т-лимфоцитов.

В тимусе, выстилающие его клетки, могут предоставить кусочки только собственных белков организма, т.к. у нас в ДНК нет сведений, как устроены белки раковых клеток, вирусов, грибков, растений, червей, бактерий, насекомых и прочих инагентов (на самом деле немножко сведений всё-таки есть). А вот показать со всех сторон, те белки, которые сейчас присутствуют в нашем теле, это клетки тимуса могут. У них же есть полный сборочный чертеж всего человека в ядре (как впрочем и в других клетках),  и у них есть право производить ВСЕ белки, которые у развитого организма, могут встретиться в легких, мышцах, нервах, жЕлезах и т.д. и показывать их лимфоцитам.

А задача Т-лимфоцитов в Тимусе (догадываетесь почему они называются «Т» - лимфоциты?) сделать себе харакири (апоптоз), если они даже хоть чуть-чуть отреагируют на то, что им показали клетки тимуса.

И только те Т-лимфоциты (а это 1,5…2% от их изначального количества), которые ни на что своё не прореагировали, выходят в кровь и распределяются по лимфатической системе. 

Лично меня восхищает, что согласно всей этой информации, у людей 13го века были заготовлены Т-киллеры, способные узнать и замочить клетку, заражённую штаммом омикрона SARS CoV2.  А в лимфоузле моей левой пятки прозябает прямо сейчас, без дела Т-хелпер, способный запустить иммунный ответ, тяжелой форме коровьего гриппа, который за один только 2089й год унесет более 850 миллионов жизней.

Через пару дней, он покинет пятку и попытает счастья в лимфоузле возле правого лёгкого. Через недельку переселится в левую миндалину… Так и будет слоняться по всем лимфатическим барам (узлам) организма, постепенно спиваясь, но никогда не теряя надежду пристроить свой рецептор, неустанно ощупывая им ГКГС-2 своих информаторов(антиген-презентирующих клеток)