Озонна діра над Арктикою

Як і у випадку В-лімфоцитів, функція Т-лімфоцитів залежить у першу чергу від правильного розпізнавання мішені. На поверхні Т-кліток розташовані специфічні рецептори, дуже схожі на антитіла В-кліток. Ці рецептори зв'язуються з визначеними антигенами клітинної поверхні. Т-клітки більш вибірні, ніж В-клітки: вони взаємодіють з антигеном тільки в тому випадку, якщо він знаходиться на поверхні клітки-мішені в сполученні з однією з молекул так називаного головного комплексу гістосумісності – білків МНС (від англ. major histocompatibility complex). NK-клітки не так розбірливі у відношенні об'єкта атаки; їхні рецептори менш виборчі і не залежать від MHC.

Довідавшись свою мішень, кілерна клітка – будь це цитотоксичний Т-лімфоцит чи NK-клітка, – міцно до неї прикріплюється. Цей тісний контакт активує механізм знищення. Такий спосіб активації забезпечує безпека для сусідніх нормальних кліток.

Усе це було відоме ще десять років тому, але в чому полягає процес убивства і який його механізм, залишалося таємницею за родину печатками. Перші кроки до її розгадки були зроблені на початку 70-х років у декількох лабораторіях: у групі Е. Марца з Массачусетського університету в Амхерсті, до Хенні з фірми Immunex Corporation у Сієтлі, У. Кларка з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, П Голстейна з Імунологічного центру в Марселі і Г. Берка з Вейцмановського інституту в Ізраїлі. Результати їх експериментів дозволили представити весь процес убивства як послідовність окремих етапів.

Спочатку лімфоцит і клітку-мішень вступають у тісний контакт і утворять так називаний кон’югат. Потім кілерна клітка робить на клітку-мішень деякий вплив, що ушкоджує її так, що згодом вона гине; необхідною умовою є присутність у середовищі іонів кальцію. Загибель цієї клітки-мішені відбувається навіть у тому випадку, якщо кон’югат розпадається і кілерний лімфоцит прикріплюється до іншої клітки. Створюється враження, що кілерна клітка пускає в хід якусь програму – визначений ланцюжок подій, що неминуче завершується загибеллю клітки-мішені.

Хенні і Марц одними з перших припустили, що лімфоцит убиває свою жертву, ушкоджуючи її плазматичну (зовнішню) мембрану Підставою до цього послужило те спостереження, що радіоактивні молекули, введені в клітку-мішень як маркери, швидко її залишають після того, як клітку ушкоджує лімфоцит При цьому мембрана ушкодженої клітки стає проникною тільки для маркерів не крупніше визначеного розміру; можна було думати, що мембрана не просто рветься, а в ній виникають дірки чи пори.

Ця гіпотеза знайшла реальний ґрунт у 1980 м Р. Дурмашкін, П. Хенкарт із Національного інституту раку та їх колеги досліджували поверхню ушкодженої клітки-мішені за допомогою електронного мікроскопа при великому збільшенні і знайшли кільцеподібні структури, які можна було інтерпретувати як дірки в мембрані Через три роки їхнє відкриття підтвердили Э. Подак з Нью-йоркського медичного коледжу і Г. Деннерт із Медичної школи Університету Південної Каліфорнії, що вивчали дію культивуючих кілерних кліток на пухлинні клітки. Вони установили, що поверхня клітки-мішені поцяткована дірками з внутрішнім діаметром від 5 до 20 нм.Залишалося, однак, зовсім неясним, чи утворяться пори саме під дією чи лімфоцита ж їхнє виникнення просте відбиває останню стадію загибелі клітки, що викликається зовсім іншим ушкодженням. Пошуки відповіді на це питання довгий час утрудняла відсутність надійного джерела кілерних кліток Але в 1977 р. С. Джилліс з Immunex Corporation, К. Сміт з Дартмутської медичної школи і група Р. Галло в Національному інституті раку знайшли умови для підтримки в культурі мишачих лімфоцитів – як цитотоксичних Т-кліток, так і Мк-кліток. Це удалося завдяки тому, що були ідентифіковані живильні речовини і фактори росту, необхідні для існування таких кліток у культурі. Одним із ключових факторів виявився лімфокін, називаний інтерлейкіном-2 Тепер можна було вирощувати клони лімфоцитів, отримані з кліток з відомими властивостями, що дало в руки дослідників невичерпне джерело гомогенних культур цитотоксичних Т-кліток і Мк-кліток і тим самим розчистило шлях для детального аналізу цих кліток методами клітинної біології і біохімії.

Одне з властивостей кілерних лімфоцитів відразу ж привернуло увагу дослідників. За допомогою електронної мікроскопії в цитоплазмі цих кліток виявлялася безліч дрібних темних органелл (внутрішньоклітинних елементів) на зразок гранул, що запасають, характерних для секреторних кліток. Звичайно в таких гранулах накопичуються речовини, що повинні надходити в навколишнє середовище в потрібний момент відразу у великій кількості. Це відбувається шляхом екзоцитозу: гранули рухаються до поверхні клітки, зливаються з її плазматичною мембраною, і їхній вміст виливається назовні.

Трохи дослідників спостерігали, що, коли кілерний лімфоцит приступає до знищення клітки-мішені, гранули концентруються в тій його частині, що ближче до місця контакту з мішенню. А. Купфер і С. Сінгер з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, а також Деннерт показали, що апарат Гольджі, у якому формуються гранули, теж направляється до місця контакту В орієнтації апарата Гольджі і гранул, очевидно, бере участь цитоскелет (внутрішня волокниста мережа) кілерної клітки. Ті ж дослідники показали, що незабаром після встановлення контакту з кліткою-мішенню цитоскелетні структури кіллерної клітки певним чином перегрупуються.