Гуморальный иммунный ответ является функцией В-клеток, трансформирующихся в активные продуценты антител - плазмоциты.
Образуемые этими клетками антитела выполняют три основные задачи.
Во-первых, они нейтрализуют антиген. Эта способность антител особенна важна при обезвреживании бактериальных токсинов.
Во-вторых, антитела выступают в качестве опсонинов . Взаимодействуя специфически с антигенными эпитопами бактериальной стенки, антитела создают условия для лучшего захвата патогена фагоцитирующими клетками, которые несут на своей поверхности рецепторы к Fc-фрагменту иммуноглобулинов.
В-третьих, комплекс антигена с антителом активирует белки системы комплемента, которые в свою очередь выполняют несколько функций:
- неспецифически опсонизируют антиген,
- формируют поры в клеточной стенке корпускулярных антигенов, определяя их гибель,
- выступают в качестве хемоаттрактантов, привлекая в зону проникновения патогена клетки воспаления.
Как и в случае с Т-клетками, В-лимфоциты, закончившие дифференцировку в костном мозге и частично на периферии, создают лишь защитный потенциал будущей встречи с антигеном. Примированная антигеном B-клетка должна пройти путь дополнительной дифференцировки до функционально активного плазмоцита. На этом пути совершаются главные события, обеспечивающие специфический синтез антител.
Поверхностный иммуноглобулин В-клеток несет двойную нагрузку в процессе созревания плазмоцитов:
- во-первых, он выполняет роль антигенраспознающей структуры, передавая сигнал о встрече с антигеном внутрь клетки.
- во-вторых, служит фактором захвата антигена для его переноса внутрь клетки.
После внутриклеточной переработки антигенные пептиды в комплексе с молекулами II класса MHC выносятся на клеточную поверхность. Иммуногенный комплекс распознается антигенспецифическими хелперными Т-клетками, которые и обеспечивают второй сигнал для В-клеточной пролиферации и дифференцировки.
В процесс функционального созревания В-клеток включаются также цитокины и мембраносвязанные белки Т-лимфоцитов.
Существенным моментом процесса распознавания антигена является феномен сцепленного распознавания. Суть его состоит в следующем. При инициации иммунного ответа на сложный антиген взаимодействующие В- и Т- клетки должны распознать этот антиген, но не обязательно те же самые антигенные эпитопы.
По мере развития гуморального иммунного ответа от момента распознавания антигена до наиболее активной продукции антител происходит по крайней мере два важных события:
- переключение синтеза антител с одного изотипа на другой,
- повышение аффинности синтезируемых антител.
Местом развития этих событий являются вторичные фолликулы, или зародышевые центры лимфоидной ткани. На периферии фолликула происходит распознавание антигена В-клетками и его представительство на поверхности клетки в иммуногенной форме после внутриклеточной переработки. На этом этапе в процесс формирования гуморального иммунного ответа вступают хелперные T-клетки. В-лимфоциты, активированные Т-хелперами, либо сразу дифференцируются в плазмоциты, продуцирующие ранние, суммарно низкоаффинные антитела IgM класса, либо перемещаются в первичный фолликул, образуя центры размножения. В процесс примирования на периферии фолликула вступает несколько клонов В-клеток, имеющих близкие по специфичности антигенраспознающие рецепторы.
Клетки этих клонов, переместившиеся в центры размножения, подвергаются отбору по признаку высокой аффинности их рецепторов. Фактором отбора выступает антиген, экспрессирующийся на поверхности фолликулярных дендритных клеток. В-клетки, не прошедшие отбора на высокую аффинность антигенраспознающих рецепторов, погибают. Клетки, обладающие высокой рецепторной аффинностью, дифференцируются либо в плазмоциты, либо в клетки памяти.
Механизм выбора направления дифференцировки на заключительном этапе развития В-клеток неясен. Предполагается, что определяющим моментом в данном процессе является повторное взаимодействие прошедших селекцию В-клеток с хелперными Т-лимфоцитами. Именно при их участии создается полспецифических В-клеток памяти.
Параллельно отбору на степень сродства антигенраспознающих рецепторов В-клеток к тому или иному антигену синтез антител переключается с одного изотипа на другой. Процесс переключения реализуется при участии цитокинов, продуцируемых, в основном, хелперными Т-клетками. При этом индукция одного из изотипов происходит при одновременной ингибиции других, так что в данный конкретный момент развития иммунного ответа секретируется только один из возможных вариантов.