ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2019
Просмотров: 772
Скачиваний: 1
ЛФ ФИУ ПФ Занятие № 1111
28.2. Ближайшие партнеры иммунной системы.
Ближайшими партнерами иммунной системы являются, органы, клетки и ткани, которые непосредственно
не входят в ее состав, но тем или иным образом вовлеченные в реализацию ее функций:
–
клетки крови
–
клетки кровеносных сосудов
–
слизистые оболочки
–
кожа
–
печень
28.3. Анатомо-физиологический принцип устройства иммунной системы
Принцип устройства иммунной системы - органно-циркуляторный. Незначительная часть лимфоцитов цир-
кулирует в кровяном русле (0.2 – 2% всех лимфоцитов), а остальные – проникают через стенки сосудов и
оседают в лимфоидных и других тканях (98 – 99.8%).
28.4. Общая схема строения иммунной системы
Иммунная система человека представлена органами (центральными и периферическими), клетками (собст-
венно лимфоциты и др.), а также молекулами (циркулирующими в организме и локализованными на по-
верхности клеток).
Рис. 28.2-1.Общая схема состава иммунной системы.
28.5. Органы иммунной системы
А.
Центральные
(костный мозг и тимус) выполняют следующую функцию:
образование, антиген-
независимая дифференцировка и пролиферация иммунокомпетентных клеток.
То есть в этих органах проис-
ходит образование, созревание и первичная дифференцировка Т- и В-лимфоцитов.
Красный костный мозг.
Является центральным органом иммунной системы. Здесьсодержатся стволовые клетки (
CD34
) – предшест-
венницы клеток лимфоидного и миелоидного рядов, являющиеся родоначальниками Т - и В-лимфоцитов,
макрофагов и форменных элементов крови. Основой функцией костного мозга является продукция имму-
нокомпетентных клеток из полипотентной стволовой. Костный мозг располагается в губчатом веществе
костей и представляет собой совокупность костномозговой стромы и плотно упакованных в ней кроветвор-
ных, миелоидных и лимфоидных клеток. Костномозговая ткань пронизана многочисленными капиллярами.
Через эти капилляры происходит миграция зрелых клеток из костного мозга в кровь. При лучевой болезни
человек погибает, прежде всего, из-за уничтожения клеток костного мозга под воздействием радиации. Пе-
ресадка совместимого по
HLA
-системе костного мозга позволяет спасти таких больных. При лейкозе наряду
с уничтожением опухолевых клеток также осуществляется пересадка совместимого костного мозга.
Тимус.
Тимус (вилочковая железа) – лимфоэпителиальный орган, который располагается за грудиной. Здесьпро-
исходит созреванию Т-лимфоцитов под действием продуцируемых тимусом соответствующих гормонопо-
добных веществ (тимозин, тимопоэтин и других лимфоцитокинов) и их селекция. Орган является центром
иммунологического надзора. В циркуляцию из тимуса выходит лишь 0,9-8% клеток, остальные гибнут в ви-
лочковой железе или сразу после выхода из нее. Этот орган достигает своего максимального развития к 10—
12 годам, а после 30 лет начинается его медленная инволюция – обратное развитие. Однако тимус сохраня-
ется и функционирует в течение всей жизни. При беременности тимус временно уменьшается в 2-3 раза.
При врожденных дефектах развития тимуса, его оперативном удалении или при старении наблюдается сни-
жение функциональной активностииммунной системы.
Иммунная система
Органы
Клетки
Молекулы
Ig
Межклеточного
взаимодействия
Иммунная система
Органы
Клетки
Молекулы
Ig
Межклеточного
взаимодействия
ЛФ ФИУ ПФ Занятие № 1112
Б.
Периферические
органы иммунной системы подразделяют на:
1.
Инкапсулированные лимфоидные органы, такие как:
селезенка
лимфатические узлы
2.
Неинкапсулированная лимфоидная ткань, включающая:
ассоциированную с ЖКТ лимфоидную ткань (миндалины, аденоиды, аппендикс, пейеро-
вые бляшки)
лимфоидную ткань, ассоциированную с бронхами/бронхиолами
лимфоидную ткань других слизистых оболочек
субпопуляция лимфоцитов печени (лимфоидный барьер для крови воротной вены)
лимфоидная подсистема кожи (лимфоциты эпителия кожи + региональные лимфоузлы +
сосуды лимфодренажа)
3.
В состав иммунной системы включают также периферическую кровь, которая является транспорт-
но-коммуникационным компонентом иммунной системы
Селезенка
– это периферический орган иммунной системы, покрытый соединительнотканной капсулой. В
составе органа можно выделить красную пульпу, являющуюся, главным образом, клеточными элементами
крови и белую пульпу, которая представляет собой совокупность лимфоидной ткани.Селезенка участвует в
иммунных реакциях организма, в ней происходит дифференцировка лимфоцитов в ответ на антигенный
стимул, обеспечивается отбор и элиминация функционально неактивных лейкоцитов, она служит в качестве
депо крови.
Лимфатические узлы
располагаются по ходу лимфатических сосудов. Размеры узлов у человека в условиях
нормы колеблются от 3 до 30 мм. Сверху лимфоузел покрыт соединительнотканной капсулой, а внутри него
имеется система синусов (каналов), по которым лимфа протекает от приносящих лимфатических сосудов к
выносящим лимфатическим сосудам. Лимфатические узлы – фильтры лимфы. В синусах лимфа очищается
от болезнетворных и токсических веществ и обогащается лимфоцитами.Здесь происходит задержка чуже-
родных антигенов, опухолевых клеток, разрушение отработавших свой срок эритроцитов.
Небные миндалины
– располагаются на границе дыхательного и пищеварительного трактов, что отводит им
роль информационного центра об антигенах, поступающих во внутреннюю среду с пищей, водой, воздухом.
Этому способствует огромная площадь всех крипт, примерно равная 300 см
2
, и возможность ткани тонзилл
обуславливать рецепцию антигенов. Миндалины находятся в функциональной связи с тимусом, их удаление
способствует более ранней инволюции вилочковой железы.
Аппендикулярный отросток
– по мнению некоторых ученых, регулирует колониерезистентность бактерий в
кишечнике, т.е. оптимальное состояние микрофлоры, являющейся естественным антагонистом вирулентных
возбудителей. Аппендэктомия приводит к повышенной заболеваемости таких лиц. Видимо, червеобразный
отросток в кишечнике выполняет ту же функцию, что и миндалины. Лимфоциты этого органа коммитиру-
ются антигенами обитателей кишечной трубки, мигрируют в другие лимфоидные образования, прежде всего
в селезенку, и способствуют, таким образом, формированию общей реакции иммунной системы.
Пейеровы бляшки кишечника
– имеют огромное значение, как для формирования иммунного ответа, так и
для созревания Т - и В-лимфоцитов. Основная функциональная нагрузка – поддержание иммуногенеза В-
лимфоцитов и их дифференцировка в плазмоциты, продуцирующие антитела – иммуноглобулины секретор-
ных классов А и Е. Ежедневно В-лимфоциты слизистой оболочки кишечника синтезируют до 3 г IgA и бо-
лее 90% всего IgE.
Кровь
– является обычным источником лимфоцитов для лабораторных иммунологических исследований. В
ней циркулирует до 2% от всех лимфоцитов, имеющихся в организме. Основная масса лимфоцитов сосредо-
точена в лимфоидных и других тканях. Данные лабораторных тестов трудно интерпретировать, так как по-
вышение и понижение содержания отдельной популяции в крови не говорит о повышении или понижении
их содержания в организме в целом.
MALT (mucosa-associatedlymphoidtissue)
- так называют лимфоидные образования слизистых оболочек орга-
низма человека. Иммунная система слизистых оболочек формирует защитный барьер, предохраняющий ор-
ганизм человека от болезнетворного воздействия патогенной микрофлоры. Защитные реакции, развиваемые
иммунной системой слизистых, в норме протекают на фоне минимальной воспалительной реакции и не со-
провождаются повреждением окружающих тканей. В слизистых, где нет постоянного и длительного воздей-
ствия антигенов, лимфоциты располагаются разрозненно, на некотором расстоянии друг от друга, формируя
диффузную лимфоидную ткань. В участках, где наблюдается частое соприкосновение с антигенами и аллер-
генами, лимфоциты собираются в мелкие и крупные плотные скопления, получившие название лимфоидных
узелков. Лимфоидные узелки, не имеющие центров размножения, содержатся в большом количестве в сли-
зистой оболочке пищевода, дыхательных путей (гортани, трахеи, крупных бронхов). В местах постоянного и
сильного воздействия антигенов, где требуется участие в защитных реакциях все новых и новых лимфоци-
тов, располагаются лимфоидные узелки с центрами размножения. Центры размножения в лимфоидных
узелках являются местами размножения лимфоцитов, потребность в которых в местах постоянного антиген-
ного вторжения велика. Лимфоидные узелки с центрами размножения в большом количестве имеются в сли-
ЛФ ФИУ ПФ Занятие № 1113
зистой оболочке желудка, тонкой и толстой кишки,в аппендиксе
.
В зависимости от того, где располагается
лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками, она получает и свое название, например:
GALT - лимфоидные образования слизистых оболочек, ассоциированные с кишечником
BALT - лимфоидные образования слизистых оболочек, ассоциированные с бронхами
NALT - лимфоидные образования слизистых оболочек, ассоциированные с носом
TALT - лимфоидные образования слизистых оболочек, ассоциированные с евстахиевой трубой.
Особенности функционирования лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником (GALT) заключается в
том, что интактные лимфоциты, попадая в кровяное русло, заносятся с кровотоком в пейеровы бляшки ки-
шечника, где происходит процесс прайминга: под влиянием особого цитокинового окружения В-лимфоциты
дифференцируются в клетки, детерминированные к синтезу sIgA, - примированные В-лимфоциты. Эти
лимфоциты по афферентным лимфатическим протокам попадают в мезентериальные лимфатические узлы, а
затем в кровь, и с кровью поступают в селезенку (процесс занимает обычно несколько дней). В селезенке
как в периферическом органе иммунной системы происходят процессы дифференцировки В-лимфоцитов,
откуда они снова поступают в кровь, с кровью попадают в органы, содержащие слизистые оболочки, напри-
мер, в слизистую тонкой и толстой кишки, где селективно поселяются (процесс носит название хоминга).
28.6. Клетки иммунной системы
Главным элементом иммунной системы являются лимфоидные клетки. Общее число лимфоцитов у человека
составляет 10
12
клеток. Вторым важным элементом иммунной системы являются макрофаги.
Лимфоидные
клетки
и
макрофаги
объединены понятием
иммунокомпетентные клетки.
А.
Истинные клетки иммунной системы
это:
лимфоциты
(Т-лимфоциты, В-лимфоциты и NK-клетки)
Клетки иммунной системы формируются еще в период эмбриогенеза. У эмбриона главным источником
стволовых клеток – родоначальниц клеток крови и иммунной системы является печень. Из печени стволо-
вые клетки мигрируют в тимус, костный мозг, селезенку и лимфоузлы, где они дифференцируются в клетки
иммунной системы. Стволовые клетки, которые мигрировали в костный мозг, хранятся в нем на протяжении
всей последующей жизни человека, причем это депо постоянно пополняется за счет свежих клеток. Ство-
ловая клетка называется еще гемопоэтической полипотентной, поскольку именно из нее образуются впо-
следствии клетки иммунной системы, а также клетки крови. Выделяют два основных ряда клеток, форми-
рующихся из полипотентной стволовой: лимфоидный и миелоидный. К лимфоидному ряду относят собст-
веноо лимфоциты, а к миелоидному - моноциты, макрофаги, клетки Лангерганса, дендритные клетки, мега-
кариоциты (тромбоциты), а также гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы).
Т-лимфоциты
формируются в тимусе из мигрировавшей туда полипотентной стволовой клетки. Т-звено
иммунной системы ответственно за реакции клеточного типа. Кроме того, Т-система контролирует и регу-
лирует работу В-системы.
В-лимфоциты
получили свое название от слова бурса (от лат. bursa – сумка), поскольку впервые были об-
наружены в сумке Фабрициуса у птиц. К структурным образованиям В-системы иммунитета относят: ко-
стный мозг, В-зоны селезѐнки (центры размножения) и лимфатических узлов (кортикальная зона). Основной
функцией В-системы является выработка антител. В-система в свою очередь также способна оказывать
влияние на работу Т-системы.
НК-клетки
(от англ. naturalkillers – естественные киллеры) развиваются в костном мозге и тимусе из стволо-
вой лимфоидной клетки. В периферической циркуляции они составляют до 15% всех мононуклеарных кле-
ток. Основным местом локализации НК-клеток у человека является печень, красная пульпа селезенки, сли-
зистые покровы. Естественные киллеры способны оказывать прямое цитотоксическое (разрушающее) дей-
ствие на клетки-мишени. Мишенями НК-клеток являются, чужеродные клетки, попадающие в организм че-
ловека, а также инфицированные, опухолевые или измененные свои клетки.
Б.
Сотрудники лимфоцитов
– это, прежде всего, макрофаги и другие клетки, презентирующие антиген и
принимающие участие в функционировании иммунной системы. К ним относят:
дендритные клетки
лейкоциты
мононуклеарные фагоциты - моноциты/макрофаги
гранулоциты (эозинофилы, базофилы/ тучные клетки, нейтрофилы)
тромбоциты
эритроциты
клетки стромы
ЛФ ФИУ ПФ Занятие № 1114
эпителиальные (экто- и энтодермального происхождения)
эндотелий сосудов
Дендритные клетки
осуществляют следующие функции:
1)
Связывание, переработка и презентация антигенов.
2)
Синтез и секреция цитокинов и хемокинов.
3)
Участие в развитии аллергических и аутоиммунных реакций при патологической активации.
4)
Участие в противоопухолевом иммунитете.
Выделяют два типа дендритных клеток:
I тип – интердигитальные дендритные клетки (костномозгового происхождения). Это главные антигенпрезен-
тирующие клетки. Они имеют на своей поверхности антигены MHC II класса, но не имеют рецепторов к Fc-
фрагменту Ig.
II тип – фолликулярные дендритные клетки (некостномозгового происхождения). К ним относятся клетки
стромы фолликулов лимфоидных органов, где пролиферируют и проходят иммуногенез В-лимфоциты. Они
имеют рецептор к Fc-фрагменту Ig и необходимы для процессов созревания аффинности антител по мере раз-
вития иммунного ответа.
Мононуклеарные фагоциты
представлены моноцитами периферической крови и тканевыми макрофагами
(макрофаги соединительной ткани, макрофаги печени, альвеолярные макрофаги легких, свободные и фикси-
рованные макрофаги селезѐнки и лимфатических узлов, макрофаги серозных полостей, клетки микроглии
ЦНС, остеокласты костной ткани). Мононуклеарные фагоциты генерируются в костном мозге из кроветвор-
ной полипотентной клетки и, покидая орган в форме моноцита, поступают в кровоток, затем мигрируют в тка-
ни, где они и дают начало тканевым макрофагам. Макрофаги обладают следующими свойствами:
1)
высокой фагоцитарной способностью и бактерицидностью: они поглощают антигены (чужеродные ве-
щества, микроорганизмы, повреждѐнные и погибшие клетки), разрушают их и метаболизируют, то есть
осуществляют
фагоцитоз;
2)
в процессе внутриклеточного переваривания переводят антигенную информацию на язык, понятный ан-
тигенраспознающим клеткам, – комплекс реакций называемый
процессингом;
3)
передают информацию об антигене лимфоцитам, представляя антиген лимфоцитам в иммуногенной
форме (процесс называется
презентация)
и участвуя, таким образом, в индукции гуморального либо
клеточного иммунитета;
4)
оказывают регуляторное влияние на развитие иммунных реакций, поскольку способны синтезировать
биологически активные вещества, регулирующие активность лимфоцитов;
5)
являются эффекторами иммунных реакций (активированные макрофаги способны уничтожать
чужеродные и опухолевые клетки).
Тромбоциты
участвуют в следующих реакциях:
1)
регуляция иммунного ответа
2)
воспаление
3)
свертывание крови
4)
фагоцитоз бактерий и вирусов
Кроме того, тромбоциты вовлечены в реакции
АЗКЦ
(антителозависимой клеточной цитотоксичности).
Под влиянием иммунных комплексов, факторов активированного комплемента, а также тромбоцитактиви-
рующего фактора происходит агрегация тромбоцитов и выделение из них медиаторов (гистамин, серотонин
и др.).
Нейтрофилы
обладают высокой подвижностью и фагоцитарной способностью, способны к хемотаксису.
Они являются продуцентами ряда цитокинов. Продолжительность жизни нейтрофилов около 8 суток. Ней-
трофилы осуществляют фагоцитоз бактерий и, выделяя ферменты и мембранолитические вещества, разру-
шают окружающие клетки и формируют гнойный очаг распада, который в результате воспаления отграни-
чивается от окружающих тканей.
Базофилы
(мигрируя в ткани, образуют тучные клетки) выделяют биологически активные вещества (гиста-
мин, серотонин и др.) и участвуют в аллергических реакциях. Базофилы не обладают фагоцитарной актив-
ностью.
Тучные клетки
представлены
двумя тканевыми
разновидностями:
1)
Тучные клетки слизистой оболочки – локализованы в слизистой оболочке ЖКТ и синтезируют
минимум гистамина.
2)
Тучные клетки соединительной ткани – локализованы в серозных оболочках полостей тела и в
легких. Секретируют много гистамина.
ЛФ ФИУ ПФ Занятие № 1115
Эозинофилы
способнырегулировать функционирование базофилов. Эти клетки участвуют в уничтожении
гельминтов и других Ag крупных размеров, не подлежащих фагоцитозу, а также в процессах воспаления и
анафилаксии (аллергических реакциях). Эозинофилы способны к фагоцитозу.
Эритроциты –
транспортируют иммунные комплексы (
Ag+Ig
+C) в печень и селезенку для их
фагоцитоза и разрушения.
Клетки эндотелия
покрывают посткапиллярные венулы в лимфоузлах и пейеровых бляшках,
обеспечивая миграцию лимфоцитов через стенку сосудов в лимфоидную ткань. При воспалении и
при аутоиммунном ответе эндотелий выделяет ряд цитокинов –
ИЛ-1
,
ИЛ-6
,
ИЛ-7
и др.
Эпителиальные клетки
служат не только механическим защитным барьером, но и активно
участвуют в иммунных реакциях и воспалении: при повреждении ткани они выделяют
ИЛ-6, ИЛ-
8
,
ИЛ-12
, привлекая лейкоциты. Клетки эпителия также синтезируют гликопротеины, входящие в
составсекреторногоIgA и IgM, и обеспечивающие их защиту от ферментов, содержащихся в
секретах.
29. Алгоритм взаимодействия лимфоцитов с органами и тканями организма
Основными органами, где происходит лимфопоэз - дифференцировка лимфоцита, начинаяот
стволовой кроветворной клетки и до зрелого неиммунного лимфоцита, являются костный мозг и
тимус – центральные органы иммунной системы. Зрелые неиммунные лимфоциты, еще не получившие сиг-
нал о проникновении в организм конкретного антигена, называют наивными (naive).
В периферических лимфоидных органах происходит иммуногенез – дифференцировка
неиммунных лимфоцитов в иммунные (эффекторные) лимфоциты. Этот процесс активируется как
результат поступления сигнала о появлении антигена. Вследствие запуска процессов
иммуногенеза развиваются клоны иммунных лимфоцитов, которые называют эффекторными
(effector) иливооруженными (armed). И, наконец, в ткани, где появляется причинный антиген,
осуществляется эффекторное звено иммунного ответа: организация деструкции (разрушения и
обезвреживания) антигена.
А.
Кластеры дифференцировки.
В процессе дифференцировки на мембране клеток системы иммунитета появляются маркеры, соответст-
вующие определенной стадии развития клеточных популяций. Они получили название
CD-антигенов
(от
англ.
clustersofdifferentiation
– кластеры дифференцировки). Молекулы СD
выполняют функции рецепторов адгезии. Наличие и вид СD-молекул выявляются с помощью меченных мо-
ноклональных антител.
29.1. Сущность дифференцировки Т- и В-лимфоцита
Сущность дифференцировки лимфоцита заключается в активации синтеза рецепторных молекул в этих
клетках и их экспрессии (появлении на поверхности клетки в виде «антенных» структур). В случае форми-
рования В-лимфоцита на клетке экспрессируетсяBcR – В-клеточный рецептор, а при дифференцировке
клетки в Т-лимфоцит – TcR (Т-клеточный рецептор). Кроме того, в клетках синтезируются корецепторные
или сервисные молекулы и цитокины. Корецепторные молекулы экспрессируются на мембране лимфоцита
и остаются локализованными (прикрепленными)кней, а цитокины клетка выделяет во внешнюю среду, и
они циркулируют в организме. Основная функция сервисных молекул – осуществление взаимодействия ме-
жду клетками иммунной системы, а также функционирования иммунной системы в целом.
29.2. TСR – рецептор Т-лимфоцита
А.
TCR
– Т-клеточный рецептор (отангл. T- cellularreceptor) являетсярецепторомТ-лимфоцитов. Большинст-
воантигенов, которыеспособныраспознаватьТ-лимфоциты, с помощью своего клеточного рецептора, явля-
ютсябелки, причемдлятого, чтобылимфоцитымоглиихраспознать, этибелкидолжныбытьфрагментированы,
ассоциированысмолекуламиМНС (большого комплекса гистосовместимо-
сти)ипредставленынаповерхностипрезентирующихклеток (т.е. находитсявнерастворимомсостоянии).
ПоспособностиузнаватьантигенвкомплексесмолекуламиМНСIлибоII класса Т-лимфоциты делят на две
большие группы Т хелперы, распознающие антиген в ассоциации с МНС II, и цитотоксические Т-
лимфоциты, которые связываются с антигеном, представленным в ассоциации с МНС I.
Главные свойства TCR:
1)
антигенраспознающий рецептор Т-лимфоцитов
2)
не способен распознавать (связывать) растворимые антигены
3)
распознает (связывается) антиген только в комплексес молекулой МНС: МНС+пептид (Ag)
4)
демонстрирует феномен «двойного распознавания», т.е. распознает одновременно и МНС и пептид
-антиген: МНС–TCR–пептид (Ag) – одна часть молекулы ТСR связывается с МНС и одновременно
другая часть молекулы связывается с пептидом-антигеном.