Ініціація диференціювання в-лімфоцитів. Схема початку диференціювання в-клітин

Зміст цАМФ і цГМФ в клітинах значною мірою визначається співвідношенням між активністю аденілциклази і гуанілціклази (каталізують їх утворення з АТФ і ГТФ), з одного боку, і активністю фосфодіестераз, які каталізують їх розпад, - з іншого. Гормони, з`єднуючись з рецепторами поверхні клітин, активують ці ферменти, фіксовані в клітинних мембранах. Це призводить до зміни всередині клітин як співвідношення, так і рівня цАМФ і цГМФ і змінює хід ряду внутрішньоклітинних біохімічних процесів (Chandra е. А., 1974). Було заманливо припустити, що саме таким чином антигени і мітогени, приєднавшись до рецепторів поверхні В-лімфоцитів, «запускають» у них ланцюг біохімічних процесів, що призводять до диференціювання і проліферації.

Вивчення цього питання проводилось в декількох напрямках. Відповідно до цієї схеми, антиген, реагуючи з иммуноглобулинового рецепторами мембрани, активує аденілциклазу, збільшує синтез цАМФ і змінює в її користь співвідношення цАМФ / цГМФ. Це зрушує біохімічні процеси в сторону негативної реакції. На відміну від антигену сигнал Т-клітин і мітогени, діючи на мембрану клітин, активують гуанілціклазу і зрушують співвідношення цАМФ / цГМФ на користь цГМФ. Це спрямовує біохімічні процеси в сторону позитивної імунної реакції, пов`язаної з проліферацією і диференціацією відповідних клітин.
На користь цієї схеми свідчать такі дані.

1. Додавання митогенов як В-клітин (Watson, 1975a), так і Т-клітин (Hadden е. А., 1972, 1976) викликає швидке (за 15-30 хв) і різке (в 5-50 разів) збільшення вмісту цГМФ без значної зміни рівня цАМФ (De Rubertis е. а., 1974).

2. Основна маса (Понад 90%, за даними Watson, 1975a) аденілциклази і гаунілціклази фіксована в лімфоцитах на їх клітинних мембранах. Мітогени можуть активувати ці ферменти (Watson, 1975b- Smith е. А., 1971).

3. Ставлення цАМФ / / цГМФ в повільно проліферуючих культурах значно вище, ніж в швидко проліферуючих. Так, воно в клітинах селезінки бестімусних мишей після стимуляції мітогеном ліпополісахаридом падало з 9,2 до 3,1 (Watson, 1975b).

4. Додавання цГМФ до клітин селезінки бестімусних мишей викликало різке посилення синтезу ДНК. Ауторадіографіческі тімідіновая мітка виявлялася після стимуляції в 10% клітин суспензії селезінки (замість 1% в контролі).

В противагу цьому дія цАМФ гальмувало синтез ДНК (Webb е. а., 1975- Watson, 1975b). Таку ж дію надавали речовини (наприклад, токсин холери, простагладіна, теофілін), підвищували ендогенний рівень цАМФ внаслідок активації аденілатциклази або ингибиции цАМФ-фос-фодіестерази (De Rubertis, 1974).

На користь значення зміни вмісту цАМФ для розвитку антителообразования вказують досліди, в яких вивчалося це зміна після імунізації мишей еритроцитами барана. Рівень цАМФ в клітинах селезінки відразу ж (через 2 хв) після імунізації різко (в 2 3 рази) збільшувався, але потім знижувався на весь період найбільш інтенсивної проліферації АОК (Plescia е. А., 1975- Yammamoto, Webb, 1975). При дії митогенов на Т-клітини збільшення вмісту цГМФ або цАМФ спостерігали багато дослідників (наприклад, Hadden е. А., 1976).

Необхідно, однак, відзначити, що як обговорювалася схема, так і взагалі вивчення ролі циклічних 3 `, 5`-монофосфатнуклеотідов стикається з багатьма труднощами. По-перше, підвищення внутрішньоклітинного вмісту цГМФ викликають багато речовин, що не володіють мітогенний дією. По-друге, в певних умовах додавання цАМФ різко стимулює синтез ДНК (Mac Manus е. А., 1975). По-третє, популяція лімфатичних клітин дуже геторогенна і небезпечно пов`язувати зміни, виявлені при сумарному аналізі популяції, зі змінами в досліджуваному клоні АОК.

гетерогенність популяції лімфатичних клітин робить дуже складним і вивчення дії на них ззовні доданого цАМФ або сполук, що підвищують його внутрішньоклітинний рівень. Деякі дослідники при цьому спостерігали придушення антитілоутворення (Chandra е. А., 1974 Watson, 1975а), а інші - стимуляцію (Ishizuka е. А., 1970 Winchurch, 1974). Крім того, дія цАМФ і цГМФ може бути протилежним залежно від їх концентрації (Webb е. А., 1973). І, нарешті, є переконливі дані на користь того, що участь цАМФ в регуляції клітинного циклу необов`язково. На це вказує збереження нормального клітинного циклу у мутантів мишачої лімфоми S49 незважаючи на відсутність у них залежною від цАМФ протеїнкіназ. Додавання до цих клітин навіть великої кількості цАМФ НЕ інгібувати їх проліферацію (Coffino е. А., 1975). Незважаючи на всі ці труднощі, вивчення ролі циклічних 3 `-, 5`-нуклеотидів в активації В-лімфоцитів є вельми перспективним.