Органы кроветворения и иммунной защиты

1) Общая морфологическая характерстика

а) схема структурной организации

Примечание: особенностью гистологического строения кроветворных органов является наличие в составе их паренхимы ретикулярной (в случае тимуса - ретикулоэпителиальной) соединительной ткани, выполняющей ряд специальных функций: 1) трофика собственно кроветворной ткани, 2) разграничение групп созревающих форменных элементов, относящихся к различным линиям дифференцировки, 3) являются “химическими маяками” для рециркулирующих клеток крови (лимфоцитов и др.)

б) особая конструкция микроциркуляторного русла; сосуществуют две капиллярные сети - из узких капилляров (трофическая сеть) и из широких синусоидных (для выхода зрелых форменных элементов в кровь) (исключение составляет тимус - в нем встречаются только узкие капилляры)

в) наличие большого числа клеток-бластов (созревающие форменные элементы на разных стадиях развития)

2) Начальные представления о процессе кроветворения

в соответствии с современной теорией кроветворения все форменные элементы крови происходят из клеток одного вида - стволовых клеток крови (СКК), находящихся в красном костном мозге

система гемопоэза включает в себя 2 типа и 8 ростков

различают три типа клеток-предшественников: СКК, полустволовые клетки-предшественники (миелопоэза и лимфопоэза) и клетки-предшественники, стоящие у “основания” каждого ростка кроветворения

Красный костный мозг

локализация: между костными трабекулами губчатого вещества трубчатых и плоских костей

особенности строения: сотообразная структура (за счет обилия жировых клеток)

функции: кроветворная (все типы и ростки кроветворения), иммунная (место образования предшественников Ви Т-лимфоцитов, дифференцировка и дозревание Т-лимфоцитов происходит в тимусе)

Тимус (вилочковая железа)

локализация: за грудиной

возрастная динамика: наибольшего развития достигает в детском возрасте; после полового созревания претерпевает постепенную инволюцию; к старости почти полностью замещается жировой тканью (поскольку значительная часть Т-лимфоцитов представлена долгоживущими клетками, способными при встрече с антигеном к избирательной пролифераии, возрастная атрофия тимуса не приводит к катастрофическому снижению иммунитета)

особенности строения: покрыт соединительнотканной капсулой, отходящие от нее перегородки делят орган на дольки; в каждой дольке различают корковое и мозговое вещество; паренхима долек образована предшественниками Т-лимфоцитов (мигрировавшими в тимус из красного костного мозга), Т-лимфоцитами на различных стадиях дифференцировки и ретикулоэпителиальной тканью; в мозговом веществе располагаются слоистые тимусные тельца, предположительно, выполняющие эндокринную функцию

функции:

а) кроветворная (место образования первых лимфоцитов у зародыша)

б) иммунная:

= выступает в роли “банка данных” - хранилища информации об антигенах, с которыми контактировал организм на протяжении онтогенеза

= является органом, где происходит размножение и дозревание предшественников Т-лимфоцитов, мигрирующих из красного костного мозга

= выполняют цензорную функцию (распознаёт и уничтожает клетки собственного организма с искаженной - в результате соматических мутаций - антигенной структурой)

в) эндокринная (секретирует ряд гормонов и гормоноподобных веществ, стимулирующих размножение и дифференцировку Тлимфоцитов и регулирующих определенные звенья иммунного ответа)

Лимфатический узел

локализация: по ходу лимфатических сосудов

особенности строения: орган бобовидной формы, с выпуклой стороны к лимфатическому узлу подходят несколько приносящих лимфатических сосудов, на противоположной стороне находятся ворота, через которые выходит выносящий лимфатический сосуд и вены и входят артерия и нервы; покрыт соединительнотканной капсулой, от которой вглубь органа отходят трабекулы; в паренхиме различают корковое и мозговое вещество, первое образовано сферическими по форме лимфоидными фолликулами (узелками, представляющими собой плотные скопления лимфоцитов), второе – мякотными шнурами – ветвящимися и анастомозирующими тяжами, состоящими из множества лимфоцитов; тканевый состав паренхимы: кроветворная ткань (В-лимфоциты, плазмоциты, макрофаги и др.) и ретикулярная ткань; пространства, по которым лимфа движется в пределах узла, называются синусами

функции: кроветворная (образование В-лимфоцитов), защитная (фильтрация лимфы, фагоцитоз, участие в иммунном ответе – в лимфатических узлах происходит превращение В-лимфоцитов в плазмоциты – продуценты антител)

Селезенка

локализация: в левом подреберье, по ходу кровеносных сосудов

особенности строения: самый крупный периферический кроветворный орган; покрыт брюшиной и капсулой из соединительной ткани с высоким содержанием гладких миоцитов (придают органу способность к сокращению); от капсулы вглубь органа отходят трабекулы, анастомозирующие между собой; в паренхиме различают белую и красную пульпу: первая представлена множеством лимфоидных фолликулов (узелков), вторая – кровеносными сосудами, ретикулярной тканью и лежащими в узлах последней селезеночными тяжами – особыми клеточными ассоциатами, в состав которых входят эритроциты, тромбоциты, лейкоциты, макрофаги, плазмоциты и др.; считается, что именно в селезеночных тяжах происходит разрушение старых форменных элементов крови, в первую очередь, эритроцитов и кровяных пластинок

функции: кроветворная (образование В-лимфоцитов), защитная (фагоцитоз, участие в иммунных реакциях), депонирующая (оперативное депо крови, накопление тромбоцитов), разрушение старых и поврежденных эритроцитов и кровяных пластинок

Миндалина

локализация: в зависимости от топографии различают глоточные, гортанные, трубные, язычные и небные миндалины

особенности строения: миндалина относится к так называемым лимфо-эпителиальным органам и представляет собой скопление лимфоидных фолликулов (узелков) вокруг пальцеобразного (или щелеобразного) врастания эпителия в подлежащую соединительную ткань; имеет собственную капсулу

функции: кроветворная (образование лимфоцитов), защитная (фагоцитоз, местный иммунитет)

4) Иммунитет

а) некоторые исходные понятия

антиген (АГ) - вещество, несущее чужеродную генетическую информацию (белки и сложные полисахариды)

антитело (АТ) - белок класса иммуноглобулинов, вырабатывается плазматическими клетками, взаимодействует с комплементарным АГ и нейтрализует его

иммунокомпетентные клетки - клетки, принимающие непосредственное участие в механизмах иммунной (специфической) защиты; в зависимости от выполняемых функций их подразделяют на 4 группы:

= антиген-представляющие клетки – клетки-узнающие АГ и передающие информацию о его структуре следующему звену иммуногенеза (макрофаги, В-лимфоциты, моноциты)

= эффекторные клетки (сами разрушающие АГ или вырабатывающие АТ, нейтрализующие АГ – соответственно Т-киллеры и плазматические клетки)

= регуляторные клетки

= клетки памяти

б) определение

комплекс клеточных и гуморальных реакций, направленных на подержание генетического гомеостаза и на специфическое узнавание и уничтожение инородных биологических объектов или продуктов реализации их генома, несущих чужеродную информацию

в) классификация типов иммунитета

по происхождению

по физиологическому механизму

г) принципиальная схема развития иммунного ответа

предшественники Ти В-лимфоцитов образуются из СКК в красном костном мозге , при этом первые из них мигрируют и претерпевают дальнейшие превращения в тимусе, в то время как вторые продолжают развитие в костном мозге; достигнув определенной стадии дифференцировки Ти В-лимфоциты мигрируют в периферические кроветворные органы и сохраняются там до контакта с АГ; число их разновидностей огромно (не менее 10000), причем каждая разновидность лимфоцитов запрограммирована на взаимодействие только с определенным АГ (и снабжена соответствующими поверхностными рецепторами); такая “коллекция” лимфоцитов формируется на протяжении всего онтогенеза в соответствии со спектром АГ, с которыми контактирует организм

- “запуск” гуморального иммунитета, как правило, происходит при проникновении в организм патогенных микробов; АГ микроорганизма взаимодействует с теми В-лимфоцитами, которые имеют соответствующие ему рецепторы; такие В-лимфоциты поглощают АГ, частично расщепляют его, “обнажая” антигенную детерминанту (участок молекулы АГ, на которую будут вырабатываться антитела); далее антигенная детерминанта в комплексе со специальным белком встраивается в плазмалемму, причем таким образом, что ее поверхность, предназначенная для взаимодействия с другими клетками, оказывается обращенной наружу; затем в контакт с В-лимфоцитом, имеющим на своей поверхности антигенную детерминанту, вступает Тлимфоцит, что сопровождается его активацией; активированный Тлимфоцит выделяет вещества, которые стимулируют избирательное размножение В-лимфоцитов и их дифференцировку в плазматические клетки; образовавшаяся популяция плазмоцитов приступает к выработке антител, способных реагировать и нейтрализовать данный АГ

- активация механизмов клеточного иммунитета, как правило, происходит при попадании в организм чужеродных клеток (пересадка органов), инфицировании клеток вирусом и появлении опухолевых клеток; первый этап иммунного ответа фактически аналогичен таковому в случае гуморального иммунитета и сводится к поглощению и модификации АГ антиген-представляющей клеткой, в роли которой чаще всего выступает макрофаг; далее макрофаг с имеющейся на его поверхности антигенной детерминантой “выбирает” из множества Т-лимфоцитов те клетки, которые снабжены комплементарными рецепторами, и вступает во взаимодействие с ними; в результате этого контакта данная разновидность Т-лимфоцитов получает мощный стимул к размножению и дифференцировке, в результате чего формируется популяция Т-киллеров, запрограммированных на “атаку” конкретного АГ

- как в случае гуморального, так и в случае клеточного иммунитета в процессе размножения и дифференцировки лимфоцитов образуется некоторое количество соответственно Ви Т-клеток памяти, которые и составляют материальную основу “базы данных” иммунной системы; именно благодаря фиксации информации об АГ, с которыми сталкивался организм на протяжении онтогенеза при повторном контакте с ними ответная реакция иммунного аппарата развивается значительно быстрее и с большей эффективностью

- регуляторные механизмы иммунитета исключительно сложны и многообразны и реализуются на разных уровнях структуной организации организма: генном, эпигеномном, тканевом и организменном

- принимая во внимание теснейшую взаимную связь между иммунной системой, с одной стороны, и нервной и эндокринной системами - с другой, в настоящее время принято считать, что существует единая нейро-эндокринно-иммунная регуляторная система, обеспечивающая структурную и генетическую целостность организма и координацию всех его функциональных отправлений.