28 вопрос

Центральные и периферические органы иммунной системы

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-лимфо циты 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.