Эпизоотология. Органы имунной системы человека Вторичные органы иммунной системы

Лимфоидные клетки, с которыми связаны все иммунные механизмы, появляются, созревают и функционируют в определенных органах. В них находятся клетки с ограниченным транспортом в организме, а также многочисленные рециркулирующие клетки. Последние отвечают, например, за распознавание антигенов, передачу информации в другие системы органов и за защитные процессы организма в целом.

Органы иммунной системы делят на первичные (центральные) и вторичные (периферические). К первичным центральным органам относят вилочковую железу и сумку Фабрициуса (bursa of Fabricius), обнаруженную только у птиц. У человека (и других млекопитающих) роль сумки Фабрициуса выполняет, очевидно, костный мозг, поставляющий стволовые клетки-предшественники лимфоцитов. Оба центральных органа иммунной системы являются местами дифференцировки популяций лимфоцитов. Вилочковая железа поставляет Т-лимфоциты (тимус-зависимые лимфоциты), а в костном мозге (сумке Фабрициуса) образуются В-лимфоциты.

В период эмбрионального развития стволовые клетки желточного мешка или печени плода заселяют вилочковую железу или костный мозг (сумку Фабрициуса). После рождения костный мозг становится единственным источником стволовых клеток.

К периферическим органам иммунной системы относятся селезенка, лимфатические узлы, миндалины, а также ассоциированная с кишечником и бронхами лимфоидная ткань. К моменту рождения они еще практически не сформированы, поскольку не контактировали с антигенами. Лимфопоэз в них осуществляется лишь при наличии антигенной стимуляции.

Периферические органы иммунной системы заселяются В- и Т-лимфоцитами из центральных органов иммунной системы, причем каждая популяция мигрирует в свою зону - тимусзависимую и тимуснезависимую. После контакта с антигеном в этих органах лимфоциты включаются в рециркуляцию, поэтому ни один антиген не остается незамеченным лимфоцитами.

Вилочковая железа (тимус)

Тимусу принадлежит ведущая роль в регуляции популяции Т-лимфоцитов. Тимус поставляет лимфоциты, в которых нуждается эмбрион для роста и развития лимфоидных органов и клеточных популяций в различных тканях. Дифференцируясь, лимфоциты благодаря освобождению гуморальных веществ, получают на свою мембрану антигенные маркеры.

Железа состоит из множества мелких долек, в каждой из которых можно различить корковый и мозговой слои. Корковый слой густо заполнен лимфоцитами, на которые воздействуют "тимические факторы", выделяемые эпителиальными клетками этого слоя - факторы, играющие важную роль в дифференцировке Т-лимфоцитов. Лимфоциты коркового слоя характеризуются выраженным анизоцитозом. Большие лимфоциты находятся преимущественно во внешней зоне коры (куда приходят и стволовые клетки), где они продолжают пролиферировать. Во внутренней зоне коры находится большой количество малых лимфоцитов, несущих Т-клеточные антигены. Большая часть из них погибает еще в вилочковой железе.

В мозговом слое находится небольшое количество, но уже зрелых Т-лимфоцитов, покидающих вилочковую железу и включающихся в циркуляцию в качестве Т-хелперов, Т-киллеров, Т-супрессоров.

В вилочковой железе существует барьер между циркулирующей кровью и корковым слоем аналогичный гематоэнцефалическому барьеру, вследствие чего контакт с антигеном вступают только клетки мозгового слоя.

Абсолютная масса и размеры тимуса возрастают до периода половой зрелости. От детского возраста к половой зрелости в тимусе увеличивается число малых лимфоцитов, а содержание в органе всех других клеток (макрофагов, миоидных клеток Лангерганса, эозинофилов, тучных, плазматический и нейроэндокринных) -уменьшается. Возрастная инволюция железы начинается в период полового созревания. Атрофия начинается с корковой зоны с последующим зарастанием паренхимы жировой тканью, а активность в паренхиматозных островках (мозговой слой) сохраняется до глубокой старости.

Костный мозг

Костный мозг не является непосредственно лимфоидным органом, однако его следует рассматривать как орган иммунной системы. С одной стороны, он поставляет все клетки-предшественники для различных популяций лимфоцитов и макрофагов, а с другой, - в костном мозге протекают специфические иммунные реакции, связанные, например, с синтезом антител. Это происходит следующим образом. Через несколько дней после начала вторичного иммунного ответа обнаруживается миграция активированных В-клеток памяти в костный мозг, где они и созревают в плазматические клетки. Хотя костному мозгу и не придают большого значения как месту синтеза антител, тем не менее он служит основным источником сывороточных иммуноглобулинов. Костный мозг, в отличие от периферической лимфоидной ткани, на антиген реагирует медленно, однако ответ более продолжительный и сопровождается более эффективной продукцией антител при последующем контакте с антигеном. Лимфоциты составляют примерно 20% всех клеток костного мозга (80% - это клетки-предшественники эритроцитов, гранулоцитов, моноцитов, мегакариоцитов).

В период внутриутробной жизни в костном мозге преобладают недифференцированные клетки. Они обычно присутствуют у недоношенных детей, а также в первые месяцы жизни и значительно уменьшаются в числе с возрастом. Костный мозг детей содержит больше В- и пре-В-клеток, чем мозг взрослых; процент этих клеток с возрастом снижается.

Селезенка

иммунный тимус лимфоцит селезенка

Селезенка заселяется лимфоцитами в позднем эмбриональном периоде м после рождения. Они накапливаются в периваскулярных пространствах и являются предшественниками белой пульпы селезенки. В белой пульпе имеются тимусзависимые и тимуснезависимые зоны, которые заселяются, соответственно, Т- и В-лимфоцитами. Т-клетки располагаются преимущественно в периартериальных областях, В-клетки - в лимфоидных муфтах и фолликулах. Антигены с током крови достигают селезенки, фиксируются в дендритных клетках и в маргинальной зоне (иммунные реакции приводят к существенным морфологическим изменениям селезенки), откуда они транспортируются в белую пульпу и расположенные в ней центры размножения. Эти антигены индуцируют образование лимфобластов в тимусзависимой зоне селезенки, а в тимуснезависимой зоне отмечается пролиферация лимфоцитов и образование плазматических клеток.

Селезенка осуществляет контроль за цитологическим составом крови, удаляя из кровотока утратившую функциональную активность эритроциты и лейкоциты, а также образует новые лимфоциты в ответ на попавшие из кровотока чужеродные антигены, особенно корпускулярные.

Пути миграции лимфоцитов

Лимфатическая система собирает из тканей жидкость (лимфу) и отводит ее в кровоток. В ней также присутствуют клетки, участвующие в борьбе с инфекцией.

Когда кровь протекает по кровеносным капиллярам, сквозь их стенки из крови просачивается жидкость, которая поставляет клеткам питательные вещества и кислород, а от них забирает отходы обмена веществ. Затем большая часть этой жидкости из тканевых пространств через стенки кровеносных капилляров возвращается в кровоток.

Лимфоциты поступают в ЛУ по афферентным лимфатическим сосудам, проникая через стенки посткапиллярных венул с так называемым высоким эндотелием. На эндотелиальных клетках, выстилающих эти венулы, располагаются специальные рецепторы, которые направляют соответствующую популяцию лимфоцитов в ЛУ. Перемещение лимфоцитов между тканями, кровеносным руслом и ЛУ позволяет антигенчувствительным клеткам обнаруживать антиген и скапливаться в тех местах, где происходит иммунная реакция, а распространение по организму клеток памяти и их потомков позволяет лимфоидной системе организовать генерализованный иммунный ответ. Уже через 24 часа после поступления антигена в ЛУ или селезенку, реагирующие на него клетки из циркулирующего пула лимфоцитов скапливаются в месте локализации антигена, интенсивно пролиферируют, и из ЛУ через 3 суток выходят активированные бластные клетки.

Лимфатические фолликулы пищеварительного и дыхательной системы трактов

Лимфатические фолликулы пищеварительного и дыхательной системы трактов служат "главными "входными воротами" для антигенов. Они содержат многочисленные лимфатические фолликулы, сходные построению с таковыми селезенки и ЛУ. Лимфатическими элементами этих трактов являются миндалины (их 6: небные, язычная, глоточная, трубные), лимфоидная ткань дыхательного тракта и кишечника, включая пейеровы бляшки и аппендикс. Во всех этих органах наблюдается тесная связь между лимфоидными клетками и эндотелием, как и в центральных органах иммунной системы. Как так эпидермальный эпителий частично обладает секреторной активностью, то ему приписывают влияние на созревание В-лимфоцитов. Однако, это предположение до сих пор не нашло подтверждения.

Полагают, что лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками, образует особую секреторную систему, в которой циркулируют клетки, синтезирующие IgA и IgG.

Например, попадая в кишечник антиген проникает в пейеровы бляшки через специализированные эпителиальные клетки и стимулирует антигенреактивные лимфоциты. После активации эти лимфоциты с током лимфы проходят через мезентериальные ЛУ, попадают в грудной лимфатический проток, затем в кровь и в lamina propria, где превращаются в клетки, продуцирующие IgA, и в результате такой широкой распространенности защищают обширный участок кишечника, синтезируя протективные антитела. Аналогичные клетки сосредотачиваются также в лимфоидной ткани легкого, мочевыделительных путей, защищая подобным образом организм от инфекции. Cистема циркуляции

· Важную роль играет система циркуляции, которая включает: Лимфатические капилляры - очень тонкие сосуды из эндотелиальной ткани, закрытые с одного края, распространены по всему телу. Лимфатическая капиллярная сеть переплетается с кровеносной капиллярной сетью, хотя ее сосуды большего размера. Лимфатические сосуды - их строение сходно со строением вен, но стенки более тонкие. Образованы разновидностью узлов с полулунными клапанами внутри, которые открываются лишь тогда, когда получают толчок из предыдущего узла и, следовательно, препятствуют обратному течению лимфы. Лимфатические сосуды, идущие от кишечных ворсинок, впадают в резервуар, называемый цистерной Пеккета. Лимфатические протоки - сосуды большего диаметра, возвращающие лимфу в кровообращение.

· Лимфатические узлы - мягкие образования бобовидной или лентовидной формы. Располагаются группами по ходу лимфатических сосудов. У человека насчитывается около 460 лимфоузлов. Их величина колеблется от 1 до 22 миллиметров в длину. В лимфоузлах образуются В - и Т - лимфоциты и антитела, принимающие самое активное участие в иммунных процессах. Они выполняют также барьерно-фильтрационную функцию. В них задерживаются и обезвреживаются поступающие с током лимфы инородные частицы, микробы, опухолевые клетки. Участвуют они в обмене веществ, в перераспределении жидкости и форменных элементов между кровью и лимфой...

· Лимфа - это бесцветная жидкость, циркулирующая по лимфатическим сосудам. Она содержит большое число лимфоцитов - белых кровяных телец, которые участвуют в защите организма от многих заболеваний.

Основные функции

Иммунная система, таким образом, это естественный защитный механизм нашего организма, который поддерживает постоянство внутренней среды, уничтожая все чуждое. Только вот «чуждого» в наши дни становится, к сожалению, все больше. Ухудшающаяся экология, техногенные катастрофы, стрессы и многое, многое другое, привели к тому, что замечательная система, созданная эволюцией, подвергается все большим ударам извне. И ей обязательно нужно помочь!

1. Иммунная система отвечает за три очень важных процесса: Замена отработавших, состарившихся клеток различных органов нашего тела; Защита организма от проникновения разного рода инфекций -- вирусов, бактерий, грибков; «Ремонт» частей нашего тела, испорченных инфекциями и другими негативными воздействиями: радиация, отравления ядами, механические повреждения и многое другое. Нормальная, здоровая реакция иммунной системы - попытаться дать отпор «чужаку».

Иммунная система - это совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфатических клеток тела. Синонимом иммунной системы является лимфатическая система .

Лимфоидные органы - это функциональные тканевые образования, в которых образуются иммунные клетки и где они приобретают иммунную специфичность.

Среди органов иммунной системы различают:

Центральные: вилочковая железа (тимус), костный мозг, бурса (у птиц).
Периферические: кров, лимфа, селезенка, лимфатические узлы.

Система лимфоэпителиальных образований: скопления лимфоидной ткани слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта, дыхательных и мочеполовых путей.

Центральные органы иммунной системы Костный мозг является одновременно органом кроветворения и органом иммунной системы. Общая масса костного мозга равна 2,5 - 3 кг. Выделяют красный и желтый костный мозг. По функциональному назначению в красном костном мозге различают миелоидную (гемоцитопоэтическую) и лимфоидную ткани, из которых идет образование клеток крови, моноцитов и В - лимфоцитов. Желтый костный мозг представлен в основном жировой ткани, которая заместила ретикулярную. Кровеобразующие элементы в желтом мозге отсутствуют. Но при больших кровопотерях на месте желтого костного мозга могут вновь появиться очаги кроветворения за счет стволовых клеток, поступивших с кровью.

Тимус (вилочковая железа, зобная железа) расположен в грудной полости, позади верхней части грудины.

Состоит из двух неодинаковых по форме и размеру долей, которые плотно прижаты друг к другу. Снаружи он покрыт капсулой из соединительной ткани. В глубь органа от нее отходят тяжи, перегородки . Они делят всю ткань, железы на маленькие дольки. В вилочковой железе различают наружное более темное корковое вещество, где господствуют лимфоциты, и центральное, светлое мозговое вещество, где располагаются железистые клетки. Клеточный состав тимуса полностью обновляется за 4 -6 дней. Из тимуса в периферические лимфоидные ткани мигрирует около 5 % новообразующих лимфоцитов. Для большинства других клеток, образующихся в тимусе, он же становится "могилой" клетки погибают в течение 3 - 4 дней. Причина гибели не расшифрована. Вилочковая железа имеет еще одно имя - тимус, что в переводе с греческого означает «жизненная сила«. Правда, 100 лет назад медики называли ее не иначе как зобной железой (за непосредственную близость к щитовидной) и имели весьма смутное представление о возможностях и обязанностях этого органа. В 60-х годах прошлого столетия ученых наконец-то осенило: да ведь вилочковая железа относится к органам иммунной системы! Причем не к второстепенным, как, скажем, лимфатические узлы, гланды или аденоиды, а к самым что ни на есть центральным. Американские ученые уверены: с вирусом СПИДа нужно бороться не с помощью лекарств, а путем стимуляции тимуса, который вырабатывает так называемые Т-хелперы -разновидность активных лимфоцитов, активно борющихся с этим вирусом.

Роль тимуса как эндокринной железы известна давно. Известно также, что тимус вскоре после рождения ребенка поставляет лимфоидные клетки в лимфатические узлы и селезенку и осуществляет образование и секрецию специфических гормонов, оказывающих влияние на развитие и созревание определенных клеток лимфоидной ткани. К настоящему времени из экстрактов вилочковой железы выделено и охарактеризовано несколько гормонов, в основном представленных низкомолекулярными полипептидами. Они оказывают влияние на различные типы лимфоидных клеток, выполняющих специфические функции. К иммуномодуляторам первого поколения, полученным на основе экстрактов ткани тимуса, относятся тактивин и тималин.

Бурса (сумка Фабрициуса ) является центральным органом иммунной системы у птиц. У млекопитающих и человека этой сумки нет.

Бурса представляет нечто подобное человеческому аппендиксу, слепому отростку кишечника. Только аппендикс располагается в середине кишечника, а Фабрициуса сумка вблизи анального отверстия у птиц.

Основным структурным элементом сумки служит лимфоидный узелок с корковой и мозговой зонами. Корковая зона содержит несколько плотных слоев лимфоцитов. Под ними расположен базальный эпителиальный слой. В центральной части среди ретикулоцитов находятся преимущественно малые лимфоциты. По периферии мозговой зоны расположены менее зрелые базофильные клетки лимфоидного ряда.

Селезенка - кроветворный орган, а также периферический орган иммунной системы, располагается слева от желудка, в левом подреберте, на пути тока крови по главным магистральным сосудам.

Ежедневно через нее проходит около 800 мл крови. Это мощный фильтр для чужеродных белков, погибших форменных элементов и микроорганизмов, попавших непосредственно в кровоток. Селезенка является главным источником антител при внутривенном введении антигена. Именно в селезенке раньше, чем в каком-либо ином органе, в ответ на введение антигенных частиц начинается синтез JgM . Селезенка способна продуцировать факторы, стимулирующие фагоцитоз лейкоцитами и макрофагами. Селезенка контролирует состав крови, освобождая ее от «старых», отживших клеток (эритроцитов и лейкоцитов).

Лимфатические узлы - выполняют роль биологических фильтров.

Они расположены на пути следования лимфы по лимфатическим сосудам от органов и тканей к лимфатическим протокам. Они находятся в хорошо защищенных местах и в области суставов. Отличительной особенностью органов лимфоидной системы является постоянное обновление состава иммунокомпетентных клеток и обеспечение их циркуляции в организме. Иммунокомпетентные клетки первоначально образуются в красном костном мозге, в котором продуцируются все клетки крови. Еще незрелые клетки – предшественники лимфоцитов – поступают в тимус, где трансформируются в так называемые Т-лимфоциты (тимусзависимые лимфоциты). Часть клеток красного костного мозга преобразуется в другую популяцию иммунокомпетентных клеток – В-лимфоциты . Поскольку лимфоциты продуцируются в красном костном мозге и тимусе, их относят к первичным лимфоидным органам. Дальнейшее созревание лимфоцитов и взаимодействие их с антигенами происходит в так называемых вторичных лимфоидных органах – лимфатических узлах, миндалинах, селезенке и лимфоидных узелках, куда они попадают с током крови и лимфы.

В теле человека органы лимфоидной системы локализуются не беспорядочно, а в определенных местах. Первичные (центральные) лимфоидные органы, где образуются лимфоциты, расположены в хорошо защищенных местах: костный мозг – в полостях костей, тимус – в грудной полости, позади грудины .

Вторичные (периферические) лимфоидные органы находятся на пути возможного внедрения в организм чужеродных агентов или на пути следования чужеродных веществ, образовавшихся в самом организме. Они создают своеобразные «охранные посты» на границе внутренней и внешней среды.

Миндалины залегают в стенках начальных отделов пищеварительной и дыхательной систем (на границе полости рта, полости носа и глотки), образуя так называемое лимфоидное глоточное кольцо.

Одиночные и групповые лимфоидные узелки рассеяны в толще слизистой оболочки органов пищеварения, дыхания и мочевыводящих путей. В этих местах осуществляется иммунный надзор за воздухом и пищей, поступающими из внешней среды.

Костный мозг
Костный мозг локализован во внутренней полости трубчатых костей и представляет собой тканевое объединение ретикулярной стромы, плотно упакованных гемопоэтических и лимфоидных клеток, а также разветвленной сети капилляров.Основное назначение костного мозга - продукция клеток крови и лимфоцитов.

Развитие клеточных элементов костного мозга начинается от полипотентной стволовой кроветворной клетки (СКК), которая дает начало шести росткам дифференцировки:
1) мегакариоцитарному, заканчивающемуся образованием тромбоцитов;
2) эритроидному, с формированием безъядерных, переносящих кислород эритроцитов крови;
3) гранулоцитарному, с тремя дополнительными направлениями дифференцировки, приводящими к образованию трех самостоятельных клеточных типов: базофилов, эозинофилов, нейтрофилов; эти клетки принимают непосредственное участие в процессах воспаления и фагоцитоза и являются, таким образом, участниками неспецифической формы защиты от патогенов;
4) моноцитарно-макрофагалъному, на территории костного мозга дифференцировка в данном направлении завершается образованием моноцитов, мигрирующих в кровь; окончательные зрелые формы в виде тканевых макрофагов локализуются в различных органах и тканях;
5) Т-клеточному, данный росток дифференцировки на территории костного мозга проходит только самый начальный этап развития - формирование от лимфоидной стволовой клетки предшественника Т-клеток (пре-Т-клеток); основные события по созреванию различных субпопуляций клоноспецифических Т-клеток разворачиваются в тимусе;
6) В-клеточному, в отличие от Т-клеточного направления развития В-клеточная дифференцировка характеризуется практически полной завершенностью, и в связи с этим неслучайно костный мозг относят к центральному органу иммунитета.Тимус

Другим центральным органом иммунной системы является тимус (вилочковая железа) - лимфоэпителиальный орган, расположенный у большинства млекопитающих в верхней части грудной полости над сердцем.
Структурная организация тимуса - пример строгой клеточной архитектоники. Он состоит из двух основных долей, которые делятся на более мелкие дольки. Орган в целом и отдельные дольки заключены в соединительнотканную капсулу, внутренняя полость которой включает эпителиальную сеть, заполненную лимфоцитами (другое название лимфоцитов тимуса - тимоциты). В каждой дольке ясно выявляются два слоя: кора с плотной упаковкой малых тимоцитов и мозговое вещество (медуллярный слой), где количество тимоцитов снижено. Тимоциты медуллярного слоя относятся в основном к бластным формам.

Особенностью организации тимуса является наличие двух элементарных структурно-гистологических единиц: фолликулов Кларка и телец Гассаля. В корковом слое фолликулы Кларка представляют собой как бы отдельные «кирпичики», из которых построен этот слой. Плотно упакованные лимфоциты и расположенные среди них макрофаги и дендритные клетки окружены эпителиальными клетками, что вместе и создает элементарную структурно-гистологическую единицу.

В медуллярной зоне наблюдаются свободные от лимфоцитов округлые скопления эпителиальных клеток, получивших название телец Гассаля. Функциональное назначение телец неясно. По мнению одних исследователей, они образуются в результате активной деструкции тимоцитов, что приводит к «обнажению» эпителиальных элементов. Другие авторы склонны видеть в тельцах Гассаля активные эпителиальные структуры, функция которых - продукция регуляторных факторов, поступающих в циркуляцию.

В эмбриогенезе строма органа формируется из двух зародышевых листков - экто- и эндодермы. У мышей зачаток тимуса образуется из эндодермы 3-го глоточного кармана и эктодермы 3-й жаберной щели. В результате развития двух слоев эндодермальный росток постепенно окружается эктодермой жаберной щели. Образовавшаяся структура получила название шейного пузырька. При дальнейшем развитии эктодермальный вырост полностью захватывает эндодерму глоточного кармана, происходит отщепление экто- и эндодермальных развивающихся участков от основных слоев, что приводит в результате к формированию тимусного зачатка.
Эктодермальный слой дает начало эпителиальным клеткам коры, в то время как эндодерма становится источником эпителиальных клеток медуллы.

Сразу после образования зачатка тимуса начинается его колонизация клетками костного мозга. Помимо предшественников тимоцитов в орган мигрируют макрофаги и дендритные клетки. Все эти клетки имеют мезенхимное происхождение. Таким образом, тимус как самостоятельный орган формируется из трех зародышевых листков: экто-, мезо- и эндодермы.Существенными особенностями клеток тимуса являются их ярко выраженная пролиферативная активность и высокий процент гибели in situ.

Сопоставление количества покидающих тимус тимоцитов (8,6 106 в сутки) с тем количеством, которое образуется вновь за то же самое время (36-107 = 47- 107), показывает, что выходит лишь 3 % от всех вновь образованных клеток. Биологический смысл столь расточительного процесса связан с положительной и отрицательной селекцией тех клонов клеток, которые способны взаимодействовать с собственными молекулами гистосовместимости и с собственными аутоантигенами.

Селезенка
Если костный мозг и тимус - центральные органы иммунитета, то селезенка, лимфатические узлы, лимфоидные образования кишечника, миндалины, аппендикс относятся к периферическим структурам.
Они не являются местом, направляющим дифференцировку стволовых элементов по пути формирования Т- и В-клеточных популяций. В то же время периферические органы и ткани являются основными морфологическими образованиями, где развивается иммунный ответ.

Формирование гуморального иммунного ответа в виде продукции специфических иммуноглобулинов связано главным образом с селезенкой - крупным органом, расположенным в верхней, левой части брюшины. Снаружи орган окружен соединительнотканной капсулой, от которой внутрь органа отходят поддерживающие перегородки - трабекулы. Характерной чертой строения селезенки является наличие двух гистологически хорошо различающихся участков - красной и белой пульпы.

Белая пульпа (мальпигиевы тельца) представляет собой скопление лимфоцитов вокруг эксцентрично расположенного артериального канала. Красная пульпа есть место локализации большого количества эритроцитов, а также макрофагов, мегакариоцитов, гранулоцитов, перемещающихся сюда из белой пульпы лимфоцитов. Четких границ между белой и красной пульпой нет и между этими двумя регионами происходит частичный клеточный обмен.

Для анализа иммунологических ситуаций наибольший интерес представляют белая пульпа и пограничные области между белой и красной пульпой. Именно здесь локализуются Т- и В-лимфоциты. Т-клетки располагаются вокруг артериол, образуя пери-артериальные муфты. В-клетки входят в состав зародышевых центров, которые, как правило, расположены в пограничной, маргинальной зоне. В красной пульпе также встречаются лимфоциты и плазмоциты. Однако они не образуют в этой зоне морфологически оформленных скоплений. Лимфоцитами красной пульпы являются Т-клетки, покидающие селезенку через венозные синусы. Плазмоциты этой зоны представляют собой те завершившие дифференцировку В-клетки, которые вышли из зародышевых центров.

В пренатальный период селезенка функционирует как смешанный лимфоэпителиальный орган с хорошо выраженным эритропоэзом. В постнатальный период эритро- и миелопоэтические процессы в селезенке млекопитающих постепенно затухают, хотя грызуны сохраняют их в течение всей жизни. Лимфоидная ткань в данном органе образуется еще до рождения. Однако впервые лимфоциты появляются все-таки в тимусе и костном мозге и лишь позже - в развивающейся селезенке. Несмотря на то что селезенка у многих видов млекопитающих функционирует только как орган лимфопоэза, следует помнить, что это доминирующее свойство приобретается в постнатальный период жизни. В эмбриогенезе селезенка выступает в качестве смешанного лимфомиелоидного образования.

Лимфатические узлы
Лимфатические узлы, как и тимус, являются истинно лимфоидными образованиями. Они располагаются в виде зерен по ходу лимфатических сосудов. Размеры узлов у человека в условиях нормы колеблются от 3 до 30 мм. В эмбриогенезе лимфатические узлы возникают в конце 2-го - начале 3-го месяца развития. Они образуются в результате накопления мезенхимных клеток вокруг кровеносных сосудов. Наружный слой мезенхимы дифференцируется в соединительнотканную капсулу, от которой внутрь узла отходят трабекулы - перегородки. Непосредственно под капсулой находится краевой синус, куда поступает лимфа по афферентным (приносящим) лимфатическим сосудам. Из краевого синуса лимфа поступает в промежуточные синусы, пронизывающие всю толщу узла, и собирается в эфферентном (выносящем) лимфатическом сосуде, который в конце концов выносит ее в грудной проток. Место выхода сосуда называют воротами узла. Через ворота в узел проходят кровеносные сосуды.

В лимфатическом узле, как и в тимусе, различают корковый слой, расположенный по периферии и организованный в первичные и вторичные фолликулы, и мозговое вещество, находящееся в центре узла. Корковый слой узла есть место концентрации В-клеток. Это так называемая тимуснезависимая, или В-зона. Мозговое вещество представлено относительно слабо упакованными лимфоцитами, плазмоцитами, свободными макрофагами и ретикулярными клетками стромы. Область между корой и мозговым веществом (паракортикальная территория) - место концентрации Т-клеток. В силу этого область, занятая в основном Т-клетками, получила название тимусзависимой, или Т-зоны. Т-лимфоциты этой зоны являются зрелыми тимуспроизводными клетками с ярко выраженной способностью к киллерной функции. На долю Т-клеток приходится 65 %, а на долю В-клеток - около 28 % от общего количества всех лимфоцитов узла.

В центрах размножения помимо В-лимфоцитов различной степени зрелости представлены дендритные клетки, входящие в состав стромы, и свободные макрофаги с выраженной фагоцитарной активностью. Подобная близость всех трех типов функционально зрелых клеток создает реальные условия для успешного их взаимодействия при развитии иммунного ответа.

Лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми покровами
В дополнение к массе периферической лимфоидной ткани, инкапсулированной в селезенке и лимфатических узлах, организм содержит значительное количество «свободной», не заключенной в соединительнотканную капсулу лимфоидной ткани, которая локализуется в стенках пищеварительного, респираторного и урогенитального трактов. Ее обозначают как лимфоидную ткань, ассоциированную со слизистыми покровами. Ткань представлена либо в виде диффузной инфильтрации, либо в форме узелковых скоплений, лишенных замкнутого соединительнотканного футляра.

В тонком кишечнике такие узелки получили название пейеровых бляшек. Лимфоциты этих образований представлены как В-, так и Т-клетками. Среди В-клеток более 50 % имеет поверхностный IgA. Оставшаяся часть представлена клетками с поверхностными IgM и IgG. Продуцирующие антитела плазмоциты и Т-клетки способны проникать в слизистую оболочку кишки, находящуюся в прямом контакте с бляшками. В слизистой находятся также фагоцитирующие клетки, которые поглощают патогены, оказавшиеся на эпителиальной слизистой поверхности кишечного просвета. Таким образом, пейеровы бляшки являются эффективным инструментом защиты от проникновения патогена через пищеварительный тракт. Близки по строению и функции миндалины, расположенные вдоль дыхательного тракта. Так же как и пейеровы бляшки, они не относятся к категории лимфоидных органов, поскольку не полностью инкасулированы.

Понятие об иммунитете

Иммунитет - способ защиты генетического постоянства внутренней среды организма от веществ или тел, несущих на себе отпечаток чужеродной генетической информации е. нем самом или попадающих в него извне. Обшебиологическое значение иммунитета состоит в следующем:

надзор за генетическим постоянством внутренней среды организма;
распознавание «своего и чужого»;
охрана генетической чистоты вида на протяжении жизни индивидуума.

Для реализации этой важной функции в ходе эволюционного развития сформировалась специализированная система (комплекс) органов и тканей - иммунная система, которая представлена центральными и периферическими органами. Это такая же функционально значимая система организма человека, как пищеварительная, сердечно-сосудистая, дыхательная и др.

Центральные органы иммунной системы

К центральным органам иммунной системы относят:

красный костный мозг;
тимус (вилочковую железу);
лимфоидный аппарат кишечника (у млекопитающих - функциональный аналог сумки (бурсы) Фабрициуса у птиц).

В этих органах происходит первичная дифференцировка иммунокомпетентных клеток - Т- и В-лимфоцитов (лимфопоэз). Тимус достигает своего максимального развития к 10-12 годам, после 30 лет начинается обратное развитие железы. Соответственно при врожденных дефектах развития тимуса, его оперативном удалении или при старении наблюдается снижение функциональной активности иммунной системы и продукции тимусом соответствующих гормоноподобных веществ (тимозин, тимопоэтин и другие лимфоцитокины), способствующих созреванию Т-лимфоцитов.

В красном костном мозге содержатся стволовые клетки, являющиеся родоначальниками как Т- и В-лимфоцитов, так и макрофагов и других форменных элементов крови.

Периферические органы иммунной системы

К периферическим органам иммунной системы относятся:

селезенка;
лимфатические узлы;
лимфатические фолликулы, расположенные под слизистыми оболочками желудочно-кишечного, дыхательного и мочеполового тракта;
лимфатические и кровеносные сосуды.

В периферических органах иммунной системы под влиянием антигенов происходят пролиферация и вторичная дифференцировка лимфоцитов (иммунопоэз).

Основные клетки иммунной системы - лимфоциты и макрофаги. Макрофаги фагоцитируют чужеродный агент и в процессе внутриклеточного переваривания переводят антигенную информацию на язык, понятный антигенраспознающим клеткам, снимают антигенную информацию с антигенраспознающих клеток, концентрируют ее и передают антигенвоспринимаю-щим клеткам.

Специфической особенностью лимфоцитов, отличающей их от других клеток крови, является способность к специфическому распознаванию чужеродных структур. Она связана с тем, что на поверхности лимфоцитов имеются антигенраспознающие рецепторы. По специфичности этих рецепторов популяция лимфоцитов клонирована, и каждому клону присущ свой специфический рецептор.

Лимфоциты - это клетки с двойной дифферениировкой (созреванием):

первый этап происходит в центральных органах иммунной системы и не зависит от антигенного раздражения. Этот процесс называют лимфопоэзом. Он заканчивается образованием основных субпопуляций лимфоцитов - Т- и В-лимфоцитов и формированием на их поверхности антигенраспознающих рецепторов;
вторичная дифференцировка идет в периферических органах иммунной системы. Она индуцируется антигеном, следовательно антигензависима. Ее итогом является образование функционально различных клеток.

Т-лимфоциты в процессе дифференцировки и пролиферации образуют субпопуляции, отличающиеся друг от друга по своим функциям: одни выполняют регуляторные, а другие - эффекторные функции.

К регуляторам относят Т-хелперы (Th); среди них различают следующие:

Th0 узнают детерминантные группы антигена на мембране макрофага, соединяются с ними и дают импульс к пролиферации и дифференцировке, следствием которой является продукция интерлейкинов. Через эти регуляторные молекулы они стимулируют или угнетают образование Th1, Th2, Тh3;
Th1 через свои интерлейкины обеспечивают образование эффекторных клеток - Т-киллеров {клеточный иммунитет);
Th 2 через свои интерлейкины стимулируют В-лимфоциты. В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, эти клетки-эффекторы являются продуцентами антител {гуморальный иммунитет);
Тhз также образуют лимфокины, стимулирующие пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов. Но основной их функцией является продукция интерлейкинов, тормозящих пролиферацию и дифференцировку как Т-, так В-лимфоцитов, т. е. подавляющих развитие как клеточного, так и гуморального иммунного ответа.

Помимо эффекторных клеток (Т-киллеры и плазматические клетки) из антигенстимулированных лимфоцитов формируются клетки иммуннологической памяти. Это популяция долгоживущих клеток, которые обеспечивают более быстрый и выраженный ответ при повторной встрече с тем же антигеном - вторичный иммунный ответ.

Описанные взаимодействия антигенов, макрофагов, Т- и В-лимфоцитов составляют суть иммунного ответа.

Иммунная система обеспечивает специфическую защиту организма от генетически чуждых молекул и клеток.

Клетки обладают уникальной способностью распознавать чужеродные антигены.

Иммунная система подчеркивает единство клеток общностью происхождения, функционального действия и механизмов регулировки

Центральные или первичные органы иммунной системы - красный костный мозг и тимус.

Красный костный мозг - место рождения всех клеток иммунной системы и созревание B-лимфоцитов. В нем из полипотентных стволовых клеток образуются эритроциты, гранулоциты, моноциты, дендритные клетки, B-лимфоциты, предшественники T-лимфоцитов и NK клетки.

Красный костный мозг у детей до 4х лет находится в полостях всех плоских и трубчатых костей.

А В 18 лет он остается только в плоских костях и эпифизах трубчатых костей.

С возрастом количество клеток красного костного мозга уменьшает и он замещается желтым костным мозгом.

Тимус - ответственен за развитие Т-лимфоцитов, которые поступают туда из красного костного мозга из пре Т-лимфоцитов.

В тимусе отбираются Т-лимфоциты с кластерами(рецепторы, которые определяют функциональные способности) дифференцировки CD4+ CD8+ и уничтожаются те из варианты, которые высоко чувствительны к антигенам собственных клеток, т.е. он предотвращает аутоиммунную реакцию.

Гормоны тимуса сопровождают функциональное созревание Т-лимфоцитов и повышают секрецию ими цитокинов.

Тимус окружен тонкой соединительно тканной капсулой, состоит из 2х ассиметричных долей, разделенных на дольки. Под капсулой находится базальная мембрана, на которой расположены эпителиоретикулоциты в один слой. Периферия долек - корковое вещество, центральная часть - мозговое, все дольки заселены лимфоцитами. С возрастам Тиму подвергается инволюции.

Т-лимфоциты дифференцируются до зрелых иммунных клеток в Тимусе, ответственны за клеточный лимфоциты, B-лимфоциты - Bursa Fabricius

Вторичные органы иммунной системы - периферические органы.

1 группа - структурированные органы иммунной системы - селезенка и лимфоузлы.

2 группа - неструктурированные.

Лимфоузлы - фильтруют лимфу, извлекают из нее антигены и посторонние вещества. В лимфоузлах происходит антигензависимая пролиферация и дифференцировка Т и B лимфоцитов. Зрелые не иммунные лимфоциты, образовавшиеся в костном мозге, с лимфо/ кровотоком, попадают в лимфоузлы, встречаются с антигеном в кровотоке, получают антигенные и цитокиновый стимул и превращаются в зрелые иммунные лимфоциты, способные распознавать и уничтожать антиген.

Лимфоузел покрыт соединительно тканной капсулой, от него отходят трабекулы, имеют корковую зону, паракортикальную зону, мозговые тяжи и мозговой синус.

В корковой зоне находятся лимфоидные фолликулы, которые содержат дендритные клетки и B - лимфоциты. Первичный фолликул - мелкий фолликул с не иммунными B лимфоцитами.

После взаимодействия с антигеном, дендритными клетками и т-лимфоцитами B -лимфоцит активируется и образует клон пролиферирующих B - лимфоцитов, в результате формируется герминативный центр, который содержит пролиферирующие B-лимфоциты и после завершения иммуногенеза первичный фолликул становится вторичным.

В паракортикальной зоне находятся Т-лимфоциты и посткапилярные венулы с высоким эпителием, через их стенки лимфоциты мигрируют из крови в лимфоуззлы и обратно. Также содержит интердигитирующие клетки, которые мигрировали в лимфоузел по лимфатическим сосудам из покровных тканей из кожи и со слизистых вместе с уже процессированным(процессинг антигена) антигеном. Мозговые тяжи находятся под паракортикальнйо зоной и содержат макрофаги, активированные B лимофциты, которые дифференцируются в плазматические антителопродуцирующие клетки. Мозговой синус накапливает лимфу с антителами и лимфоцитами и она отводится в лимфатическое русло и она уводится по эфферентному лимфатическому сосуду.

Селезенка

Имеет соединительно тканную капсулу, от нее отходят трабекулы, составляя каркас органа. Имеет пульпу, которая составляет основу органа. Пульпа содержит лимфоидную ретикулярную ткань, сосуды и форменные элементы крови. В белой пульпе отмечается скопление лимфоидных клеток в виде переартериальных лимфоидных муфт. Они расположены вокруг артериол. В белой пульпе также находятся герменотивные зародышевые центры и B клеточные фолликулы.

Красная пульпа содержит капиллярные петли, эритроциты, макрофаги.

Функции селезенки - в белой пульпе происходит контакт кдеток иммунной системы с антигеном, проникшим в кровь, процессинг и презентация этого антигена. А также реализация различных типов иммунного ответа, преимущественно гуморальная.

В красной пульпе происходит депонирование тромбоцитов, до 1/3 всех тромбоцитов содержится в селезенке, эритроцитов и гранулоцитов, и это разрушение поврежденных эритроцитов и тромбоцитов.

Лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей.

Это белые отросчатые интердигитирующие клетки Лангенгарса. Они фиксируют антиген, поступающий с кожи, подвергают его процессингу и мигрируют в регионарные лимфоузоы(«это пограничники, которые ловят диверсанта и ведут его в комендатуру»)

Лимфоидные клетки эпидермиса, преимущественно Т-лимфоциты и кератиноциты, как механический барьер.

Лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками(площадь которой 400 м 2)

Она представлена структурированными - солитарные фолликулы, аппендикс и миндалины, единичные лимфоидные клетки. Антиген проникает в лимфоидную ткань с поверзности слизистых через особые эпителиальные M-клетки. Расположенные под пителием макрофаги и дендритные клетки, подвергают процессингу антиген и предают его специфическую часть Т и B лимфоцитам.

Характерно, что каждая ткань имеет популяции лимофицтов, способных узнавать место своего проживания. У них на мембранах имеются хоуминговые «Home» рецепторы. СLA - кожный лимфоцитарный антиген.

Пейрорвы бляшки - Лимофидные образования, расположенные в собственной оболочке слизистой, имеют три основных составляющих - эпителиальный купол состоит из эпителия, лишенного кишенчных ворсинок и содержащего много М - клеток. Лимофидный фолликул с герменативным центром, который заполнен B-лимфоцитами.

Межфоликулярныая зона - N лимфоциыт и интердигитирующие клетки.

Основная функция специфического иммунного ответа - специфическое распознавание антигена.

Формы иммунного ответа.

Клеточный иммунитет - накопление антиген специфических активных Т-лимфоцитов, выполняющих эффекторные функции, либо непосредственно сами лимфоиты, либо через выделяемые ими клеточные медиаторы лимфокины.
Гуморальный иммунитет - основан на выработке специфических антител - иммуноглобулинов, выполняющих основные эффекторные функции.
Иммунологическая память - способность организма отвечать на повторную встречу с антигеном, более интенсивно, чем на первую. Эта способность приобретается в результате иммунизации тем же антигеном.
Иммунологическая толерантность - состояние специфической иммунологической а-реактивности организма к определенным антигенам. Она характеризуется -

А) отсутствием ответа на антиген

Б) отсутствием элиминации антигена при повторном его введении

В) Отсутствием антител на данный антиген. Антигены, вызывающие иммунологическую толерантность называются толерагенным

Формы иммунологической толерантности

Естественная - формируется на антигены во внутриутробном периоде

Искусственная - при введение в организм очень высоких или очень низких доз антигена.

Иммуноглобулины - содержащиеся в крови и тканевой жидкости. Молекула состоит из протеина и олигосахарида. По электрофоретическим свойствам в основном гамма глобулины, но встречаются альфа и бета.

Мономеры иммуноглобулина состоят из 2х пар цепей - 2 коротких или L цепи и 2 длинные или тяжелые H цепи. Цепи имеют константный С и вариабельный - V участки.

Легкие цепи бывают 2х видов - лямбда или каппа, они одинаковы у всех иммуноглобулинов, содержат 200 аминокислотных остатка.

Тяжелые цепи подразделены на 5 изотипов - гамма, мю, альфа, дельта и ипсилон.

Имеют от 450 до 600 аминокислотных остатка. По типу тяжелой цепи различают 5 классов иммуноглобулинов - IgI, IgM, IgA, IgD, IgE.

Фермент папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина на 2 одинаковых антиген связывающих Fab фрагмента и один Fc фрагмент.

Иммуноглобулины классов А,M,G - мажорные иммуноглобулины, D,E-минорные. G,D,E, а также сывороточные фракции А являются мономерами, т.е. имеют 1 пару тяжелых и 1 пару легких цепей и 2 антиген связывающих участка.

Иммуноглобулин М - является пентамером.

Секреторная фракция иммуноглобулина А является димером, связанных друг с другом j - цепью(join - соединять). Антиген связывающий участок называется активным центром антитела, образован гипервариабельными участками H и L цепей.

Эти участки - имеются специфические молекулы, комплиментарные к определенным антигенным эпитопам.

FC фрагмент способен связывать комплимент и участвует в переносе некоторых иммуноглобулинов через плаценту.

Иммуноглобулины имеют компактные структуры, скрепленных дисульфидной связью. Их называют домены . Имеются вариабельные домены и константные домены. Легкие L цепи имеют 1 вариабельный и один константный домен, а тяжелые H цепи имеют 1 вариабельный и 3 константных домена. В СH2 домене находится комплимент-связывающий участок. Между СH1 и CH2 доменами имеется шарнирный участок(«талия антитела»), он содержит много пролина, делает молекулу более гибкой и в результате F ab и F ac могут вращаться в пространстве.

Характеристика классов иммуноглобулинов.

IgG (80%) - концентрация в крови 12 г на л. Мол. Масса 160 дальтон, образуется при первичном и вторичном введение антигенов. Является мономером. Имеется 2 эпитопсвязывающих участка. Обладает высокой активностью в связывании с бактериальными антигенами. Участвует в активации комплимента по классическому пути и в реакциях лизиса. Проникает через плаценту матери в организм плода. Fc фрагмент можетсвязываться с макрофагами, нейтрофилами и NK клетками. Период полураспад от 7 до 23 дней.

IgM - 13% всех иммуноглобулинов. Его концентрация в сыворотке 1 г на л. Является пентамером. Это первый иммуноглобулин, образующийся в организме плода. Образуется при первичном иммунном ответе. К этому классу принадлежат нормальные антитела, а также изогемагглютинин. Он не проходит через плаценту, у него самая высокая скорость связывания с антигенами. При взаимодействии с антигеном ин витро вызывает реакции агглютинации, претепетации, связывания комплимента. Его Fc фрагменты также участвуют Мономеры иммуноглобулиновы в виде мембранных имеются на поверхности B лимфоцитов.

IgA - 2 подкласса - сывороточный и секреторный. 2,5 г на л. Синтезируется плазматическими клетками селезенки и лимфоузлов, не дают феномена агглютинации и претепетации, не лизируют антиген. Период полураспада - 5 дней. У секреторного подкласса имеется секреторный компонент, который связывает 2 или реже 3 мономера IgA. Секреторный компонент имеет j цепь(бета глобулин с мол. Массой 71 кило дальтон, синтезируется клетками эпителия слизистых оболочек и моет присоединяться к сывороточному иммуноглобулину, при его прохождении через клетки слизистой оболочки - трансцитоз). SIgA Участвует в местном иммунитете, димер, 4 эпиоп связывающих участка. Препятствует адгезии микробов на клетках слизистых и абсорбции вирусов. IgA контролирует комплимент по альтернативному пути.

40% - сывороточный, 60% - секреторный

IgD - 0,03 г на л. Мономер, 2 эпитопсвязывающих участка, не проходит через плаценту, не связывает комплимент. Находится на поверхности B лимфоцитов и активирует их активацию или супрессию.

Свойства антител.

Специфичность - каждый антиген имеет свое антитело
Аффиность - сила связывания с антигеном
Авидность - скорость связывания с антигеном и количество связанного антигена
Валентность - количество работающих активных центров или антидетерминантых групп. Существуют 2х валентные и 1 валентные антитела(1 активный центр заблокирован)

Антигенные свойство антител

Аллотипы - внутривидовые антигенные различия. У людей существет 20 типов.

Идиотипы - антигенные различия антител. Характеризуют активные различия активных центров антител.

Изотипы - классы и подклассы иммуноглобулинов, определяются изотипы цедамидами констами тяжелых цепей.

Функции иммуноглобулинов.

Основная - связывание с антигеном. Это обеспечивает нейтрализацию токсинов и предотвращение проникновения возбудителей в клетку.

Эффекторная функция - связывание с клетками или тканями при участии специфических рецепторов, связывание с клетками иммунной системы, фагоцитами, с компонентами комплимента и связывание с стафилакокковыми и стафилаккоывыми антигенами.

Виды антител

По свойствам выделяют - полные двухвалентные(агглютинин, лизины, претепицины), неполные одновалентные блокирующие

По размещению - циркулирующие и надклеточные

По отношению к температуре - тепловые, холодовые и 2хфазные

Динамика образования антитела

Лаг фаза - антитела в крови не образуются
Лог фаза - логарифмического нарастания концентрации антител
Плато фаза - стабильная высокая концентрация антител
Затухания, спада - прекращение действия антител.

При вторичном иммунном ответе

Лаг фаза ускоряется, титры антител выше, при первичном иммунном ответе образуется иммуноглобулин М, а затем G, при вторичном сразу образуется IgG, а IgА образуется еще поздней

Характеристика неполных антител - моновалентные, блокирующей, один активный центр. Образуются при инфекции, аллергии, резус конфликте, термостабильны, наиболее рано появляются и поздно исчезают, проходят через плаценту. Их выявление проводят методом Кумбса, ферментные методы.

Уровень антител в крови или др. жидкостей оценивается титром, т.е. максимальным разведением биологической жидкости, при котором наблюдается видимый феномен реакции при взаимодействии антигена с антителом. Используются аналитические методы и определяют концентрацию в гр на л.