Регуляция деятельности клеток других типов в иммунных реакциях, процессах роста, дифференцировки и регенерации тканей посредством контактных взаимодействий и секреции ряда цитокинов
Роль моноцитов в системе мононуклеарных фагоцитов.
К этой системе относятся специализированные макрофаги всех тканей, а также моноциты крови. Именно из моноцитов, которые мигрируют в ткани, под воздействием различных стимулирующих факторов и среды образуются специализированные макрофаги. Это, например, остеокласты в костной ткани, клетки Лангерганса в эпидермисе, гистиоциты в РВСТ итд. В каждой ткани макрофаги обладают собственными морфологическими и функциональными особенностями, но основная функция – фагоцитоз – сохраняется везде.
Вопрос 13. Тромбоциты. (см и эм). Строение гиаломера и грануломера. Функции.
Тромбоциты – мелкие дисковидные двояковыпуклые безъядерные постклеточные структуры диаметром 2-4 мкм, циркулирующие в крови. Они образуются в красном костном мозге в результате фрагментации участков цитоплазмы мегакариоцитов, поступают в кровь, в которой находятся в течение 5-10 дней, после чего фагоцитируются макрофагами, преимущественно в селезенке и легком. Часть тромбоцитов разрушается за пределами сосудистого русла, куда они попадают при повреждении стенки сосудов.
Тромбоцит окружен плазмолеммой, которая покрыта снаружи толстым (от 50 до 150-200 нм) слоем гликокаликса с высоким содержанием гликозаминогликанов и гликопротеинов. Она содержит многочисленные рецепторы, опосредующие действие веществ, активирующих и ингибирующих функции тромбоцитов, обусловливающие их прикрепление (адгезию) к эндотелию сосудов и агрегацию. Тромбоцит включает светлую прозрачную наружную часть, называемую гиаломером, и центральную окрашенную часть, содержащую азурофильные гранулы - грануломер.
Гиаломер содержит две системы трубочек (канальцев) и большую часть элементов цитоскелета
Система канальцев, связанных с поверхностью (открытая система канальцев), представлена гладкими анастомозируюшими трубочками, которые открываются в инвагинации, образованные плазмолеммой. Функция этой системы канальцев, по-видимому, связана с процессами поглощения и выведения веществ, в частности, она облегчает экзоцитоз содержимого гранул тромбоцитов
Система плотных трубочек образуется комплексом Гольджи мегакариоцитов. Она представлена узкими мембранными трубочками, заполненными плотным зернистым содержимым, которые располагаются непосредственно под кольцом микротрубочек или разбросаны по цитоплазме.
Цитоскелет тромбоцитов представлен микротрубочками, микрофиламентами и промежуточными филаментами. Микротрубочки в количестве 4-15 располагаются по периферии цитоплазмы и формируют мощный пучок (краевое кольцо), служащий жестким каркасом и способствующий поддержанию формы тромбоцитов. Микрофиламенты, образованные актином, многочисленны (актин составляет 25% белка тромбоцитов), располагаются по всей цитоплазме в виде коротких нитей; в гиаломере они концентрируются между пучком микротрубочек и плазмолеммой и образуют подмембранный аппарат. Последний участвует в формировании выпячиваний цитоплазмы при движении и агрегации тромбоцитов.
Грануломер содержит митохондрии, частицы гликогена, отдельные рибосомы, единичные короткие цистерны грЭПС, элементы комплекса Гольджи и гранулы нескольких типов.
α-гранулы - самые крупные (диаметр: 300-500 нм), с умеренно плотным матриксом, в котором содержатся: фибриноген, фибронектин, тромбоспондин, тромбоглобулин, тромбоцитарный фактор роста (ТРФР), фактор свертывания V и фактор Виллебранда (белок переносчик фактора VIII свертывания), а также ряд других белков. Составляют большую часть гранул.
δ-гранулы (плотные гранулы, или тельца) - немногочисленные (до пяти) мембранные пузырьки диаметром 250-300 нм с плотным матриксом, который иногда располагается в них эксцентрично. Матрикс содержит АДФ, АТФ, Са2+, Mg2+, пирофосфат, гистамин, серотонин. Последний не синтезируется тромбоцитами, а поглощается ими из крови.
λ-гранулы - мелкие (диаметр: 200-250 нм) пузырьки, содержащие гидролитические ферменты. Рассматриваются как лизосомы.
Функции тромбоцитов:
Остановка кровотечения при повреждении стенки сосудов
Обеспечение свертывания крови
Участие в реакциях заживления ран
Обеспечение нормальной функции сосудов
Вопрос 14. Постэмбриональный гемопоэз. Классификация кроветворных клеток. Стволовые кроветворные клетки: строение, локализация, основные свойства.
Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови, который компенсирует физиологическое разрушение дифференцированных клеток. Гемопоэз происходит в миелоидной ткани, расположенной в эпифизах трубчатых костей и некоторых плоских костях, лимфопоэз (дифференцировка лимфоцитов) происходит в лимфоидной ткани. Здесь развиваются форменные элементы крови: эритроциты, гранулоциты, моноциты, кровяные пластинки, предшественники лимфоцитов. В миелоидной ткани находятся стволовые клетки крови и соединительной ткани.
Миелоидная и лимфоидная ткани являются разновидностями соединительной ткани. Ретикулярные, а также жировые, тучные и остеогенные клетки вместе с межклеточным веществом (матрикс) формируют микроокружение для гемопоэтических элементов. Структуры микроокружения и гемопоэтические клетки функционируют в неразрывной связи. Микроокружение оказывает воздействие на дифференцировку клеток крови.
Классификация кроветворных клеток:
Плюрипотентные стволовые клетки крови по строению напоминают малые лимфоциты, но могут быть идентифицированы иммуноцитохимически по набору антигенов на клеточной поверхности. СКК сосредоточены у взрослого человека преимущественно в красном костном мозге, однако обнаруживаются в крови, циркулируя в которой они попадают в другие органы кроветворения.
Частично детерминированные поли-, или мультипотентные родоначальные клетки, именуемые также полустволовыми клетками. Развиваются из СКК, способны к ограниченному самоподдержанию. Родоначальные клетки, относящиеся к данному и следующему (3) классам, называют также колониеобразующими единицами (КОЕ). Частично детерминированные полипотентные родоначальные клетки включают родоначальную клетку лимфоцитоноэза (KOE-JI) и родоначальную клетку миелопоэза (КОЕ-ГЭММ), дающую начало гpaнулоцитам, эритроцитам, моноцитам и мегакариоцитам.
Унипотентные родоначальные клетки, прошедшие новый этап коммитирования и детерминированные в направлении развития только одного вида форменных элементов (за исключением КОЕ-ГМ, дающий КОЕ-Г(Н), т.е. родоначальную клетку гранулоцитов (нейтрофильных) и КОЕ-Мо – родоначальную клетку моноцитов).
Морфологически распознаваемые предшественники – бластные формы. Представляют отдельные линии развития форменных элементов. Пролиферативная активность этих клеток ограничена; способностью к самоподдержанию они не обладают.
Созревающие (дифференцирующиеся) клетки. Подвергаются структурной и функциональной дифференцировке, образуя соответствующий вид форменных элементов, в ходе которой они (за исключением лимфоцитов и моноцитов) утрачивают способность к делению.
Зрелые (дифференцированные) форменные элементы, циркулирующие в крови. Неспособны к делению (за исключением лимфоцитов и моноцитов)
СКК по строению напоминают малые лимфоциты, но могут быть идентифицированы иммуноцитохимически по набору антигенов на клеточной поверхности. Наиболее типичным маркерным признаком служит сочетание CD34+CD38.
Локализация СКК. СКК сосредоточены у взрослого человека преимущественно в красном костном мозге, однако обнаруживаются в крови, циркулируя в которой они попадают в другие органы кроветворения. Очевидно, что СКК обладают уникальной для малодифференцированных клеток способностью выселяться из костного мола и, подобно зрелым форменным элементам, мигрировать через эндотелий венозных синусов в кровь. В красном костном мозге их содержание невелико (одна СКК приходится примерно на 2000 клеток), в циркулирующей крови СКК составляют 0.0001% от общего числа лейкоцитов.
Основные свойства:
Обладают способностью к самоподдержанию без притока клеток извне, т.е. к образованию в результате деления дочерних клеток, не отличающихся своим практически неограниченным пролиферативным потенциалом от родительской.
Редко делятся (основное состояние - покоя); однако могут быть вовлечены в пролиферацию при значительных кровопотерях и при воздействии факторов роста.
Способны образовывать все виды форменных элементов крови.
Устойчивы к действию повреждающих факторов
Располагаются в местах, хорошо защищенных от внешних воздействий (ячейки в костной ткани) и обладающих обильным кровоснабжением
Циркулируют в крови, мигрируя в другие органы кроветворения
Вопрос 15. Красный костный мозг. Строение. Эритроцитопоэз. Основные стадии развития и дифференцировки эритроцитов.
Красный костный мозг является кроветворной частью костного мозга. Он заполняет губчатое вещество плоских и трубчатых костей. Стромой костного мозга является ретикулярная ткань, образующая микроокружение для кроветворных клеток. В настоящее время к элементам микроокружения относят также остеогенные, жировые, адвентициальные, эндотелиальные клетки и макрофаги.
Ретикулярные клетки благодаря своей отростчатой форме выполняют механическую функцию, секретируют компоненты основного вещества – преколлаген, гликозаминогликаны, проэластин и микрофибриллярный белок и участвуют в создании кроветворного микроокружения, специфического для определенных направлений развивающихся гемопоэтических клеток, выделяя ростовые факторы.
Остеогенными клетками называют стволовые клетки опорных тканей, остеобласты и их предшественники. Остеогенные клетки также способны вырабатывать ростовые факторы, индуцировать родоначальные гемопоэтические клетки в местах своего расположения к пролиферации и дифференцировке.
Адипоциты – жировые клетки, являются постоянными элементами костного мозга.
Адвентициальные клетки сопровождают кровеносные сосуды и покрывают более 50 % наружной поверхности синусоидных капилляров. Под влиянием гемопоэтинов и др. факторов они способны сокращаться, что способствует миграции клеток в кровоток.
Эндотелиальные клетки сосудов костного мозга принимают участие в организации стромы и процессов кроветворения, синтезируют коллаген IV типа, гемопоэтины. Эндотелиоциты способны к сократительным движениям, которые способствуют выталкиванию клеток крови в синусоидные капилляры. Эндотелиоциты выделяют колониестимулирующие факторы (КСФ) и белок с антигенными свойствами — фибронектин, обеспечивающий прилипание клеток друг к другу и субстрату.
Макрофаги в костном мозге представлены неоднородными по структуре и функциональным свойствам клетками. Некоторые из популяций макрофагов секретируют ряд биологически активных веществ (эритропоэтин, колониестимулирующий фактор, интерлейкины, простагландины, интерферон и др.). Макрофаги при помощи своих отростков, проникающих через стенки синусов, улавливают из кровотока железосодержащие соединения и далее передают его развивающимся эритроидным клеткам для построения гема.
Межклеточное вещество. В костном мозге это вещество содержит коллаген II, III и IV типа, гликопротеины, протеогликаны и др.
Эритроцитопоэз – процесс образования и созревания эритроцитов, происходящий в миелоидной ткани. Ход развития эритроцитов из стволовой клетки крови описывается последовательностью:
Стволовая клетка крови (СКК)
Колониеобразующая единица (КОЕ-ГЭММ)
КОЕ-Э. 1, 2 и 3 морфологически не различаются, отличаются только пролиферативной активностью и чувствительностью к факторам эртроцитопоэза.
Проэритробласт - крупная клетка (диаметром около 18-22 мкм) с большим сферическим ядром, содержащим мелкодисперсный хроматин и 2-3 бледных ядрышка. Клетка интенсивно пролиферирует, давая начало эритробластам.
Базофилъный эритробласт - меньших размеров, чем проэритробласт, с более мелким ядром, содержащим умеренно конденсированный хроматин и ядрышки. Цитоплазма резко базофильна благодаря высокому содержанию полисом, активно синтезирующих гемоглобин. Базофильные эритробласты активно делятся.
Полихроматофильный эритробласт характеризуется более мелкими размерами, чем базофильный эритробласт, его ядро более компактно, чем в базофильном эритробласте, глыбки хроматина в нем распределены в виде спиц колеса, ядрышко не выявляется. Цитоплазма окрашивается полихромно: она воспринимает как основные красители (вследствие наличия в ней многочисленных полисом), так и кислые (из-за накопления в ней оксифилыю окрашивающегося гемоглобина.
Оксифилъный эритробласт образуется путем дифференцировки из полихроматофильного эритробласта. По размерам он чуть крупнее эритроцита. Обладает оксифильно окрашенной цитоплазмой, богатой гемоглобином, в которой органеллы почти полностью отсутствуют. Ядро мелкое, компактное, расположено эксцентрически. Способность к делению теряется. Выталкиванию ядра предшествует перестройка цитоскелета клетки, образующего структуру в виде манжетки, которая способствует активному выталкиванию ядра с тонким ободком окружающей его цитоплазмы за пределы клетки, где оно быстро фагоцитируется макрофагами.
Ретикулоцит представляет собой безъядерную (постклеточную) структуру. Его оксифильная цитоплазма, почти целиком заполненная гемоглобином, содержит остатки полирибосом и других органелл.
Эритроцит превщарается из ретикулоцита в кровотоке примерно через 1-2 дня после нахождения в кровотоке.
Вопрос 16. Гранулоцитопоэз. Стадии развития и дифференцировки гранулоцитов.
Гранулоцитопоэз - образование и дифференцировка гранулоцитов - происходит в ККМ. Исходным источником развития всех гранулоцитов служит СКК, которая дает начало КОЕ-ГЭММ.
Последовательность начальных этапов развития гранулоцитов:
Нейтрофильных: СКК -> КОЕ-ГЭММ -> КОЕ-ГМ -> КОЕ-Г(Н)
Базофильных: СКК -> КОЕ-ГЭММ -> КОЕ-Баз
Эозинофильных: СКК -> КОЕ-ГЭММ -> КОЕ-Эо.
Последующие стадии развития гранулоцитов протекают для всех трех типов клеток однотипно: миелобласт -> промиелоцит -> миелоцит -> метамиелоцит (юный гранулоцит) -> палочкоядерный гранулоцит -> сегментоядерный гранулоцит.
Процесс дифференцировки предшественников гранулоцитов в зрелые клетки включает:
Уменьшение размеров клетки
Снижение, а в дальнейшем (со стадии метамиелоцита) - утрату способности к делению
Изменение формы ядра - от округлой до бобовидной и палочковидной, его сегментация; нарастание конденсации ядерного хроматина
Выработку и накопление гранул в цитоплазме
Нарастание подвижности клетки, обусловленное перестройкой цитоскелета
Приобретение разнообразных рецепторов плазмолеммы
Стадии дифференцировки:
Миелобласт – крупная (диаметр - 16-24 мкм) клетка с развитой слабобазофильной цитоплазмой и большим круглым светлым ядром. Имеет хорошо развитый синтетический аппарат, необходимый для синтеза гранул.
Промиелоцит – клетка морфологически схожая с миелобластом. Промиелоцит делится митотически. К концу этой стадии образование азурофильных гранул завершается. Поэтому, поскольку промиелоцит активно делится, на последующих стадиях содержание этих гранул непрерывно снижается.
Миелоцит обычно меньших размеров, чем промиелопит (диаметр - 10-16 мкм). Характеризуется небольшой инвагинацией ядра с более крупными гранулами гетерохроматина; ядрышки исчезают. Цитоплазма содержит первичные гранулы (количество которых постепенно падает) и вторичные (специфические) гранулы (число которых непрерывно возрастает благодаря деятельности синтезирующих их грЭПС и КГ). К концу стадии миелоцита вторичных гранул становится больше, чем первичных. Миелоцит - последняя митотически активная клетка линии гранулоцитов.
Метамиелоцит - меньших размеров (по сравнению с миелоцитом) и отличается от него более заметной инвагинацией ядра, которое принимает бобовидную форму и уплотняется. По ходу созревания метамиелоцита, а позднее на стадиях палочко- и сегментоядерного гранулоцита происходят дальнейшие изменения ядра и цитоплазмы
Ядро изменяет форму - из бобовидного становится подковообразным, а затем палочковидным с последующим формированием перетяжек, разделяющих его на сегменты; конденсация хроматина прогрессивно нарастает.
Цитоплазма характеризуется уменьшением количества элементов грЭПС, рибосом, митохондрий, редукцией комплекса Гольджи, отмечаются количественные и качественные изменения цитоскелета (обеспечивающие высокую подвижность, образование псевдоподий) и рецепторного аппарата плазмолеммьг (обусловливающие высокую способность к хемотаксису, фагоцитозу, адгезивным взаимодействиям и распознаванию различных сигнальных молекул)
Вопрос 17. Красный костный мозг. Строение. Стадии развития тромбоцитов.
ККМ и его строение в вопросе 15.
Тромбоцнтопоэз - процесс образования и созревания тромбоцитов, происходящий в миелоидной ткани. Тромбоциты образуются в результате процесса частичной фрагментации цитоплазмы гигантских клеток костного мозга - мегакариоцитов. Ход развития мегакариоцитов из стволовой клетки крови описывается последовательностью:
СКК -> КОЕ-ГЭММ -> КОЕ-Мег -> мегакариобласт -> промегакариоцит -> мегакариоцит -> тромбоцит.
СКК, КОЕ-ГЭММ, КОЕ-Мег – это активно делящиеся клетки, морфологически схожи друг с другом, отличающиеся в основном активностью пролиферации и ответом на различные стимулирующие факторы.
Мегакариобласт – клетка диаметром 15-25 мкм, имеет ядро с инвагинациями и относительно небольшой ободок базофильной цитоплазмы. Клетка способна к делению митозом, иногда содержит два ядра. При дальнейшей дифференцировке утрачивает способность к митозу и делится путем эндомитоза, при этом увеличиваются плоидность и размер ядра.
Промегакариоцит – клетка диаметром 30-40 мкм, содержит тетраплоидные, октоплоидные ядра (4п, 8п), несколько пар центриолей. Объем цитоплазмы возрастает, в ней начинают накапливаться азурофильные гранулы. Клетка также способна к эндомитозу и дальнейшему увеличению полиплоидности ядер.
Мегакариоцит – дифференцированная форма. Среди них различают резервные клетки, не образующие пластинок, и зрелые активированные клетки, образующие кровяные пластинки.
Мегакариоцит при созревании из мегакариобласта становится крупнее, достигая 50-100 мкм в диаметре; его ядро и цитоплазма претерпевают выраженные изменения.
Дифференцировка ядра включает активную репликацию ДНК без митоза. Полиплоидные клетки в дальнейшем претерпевают эндомитоз с образованием многочисленных связанных перемычками долей ядра, в котором общее содержание ДНК соответствует 4-128n (наиболее часто - 16 или 32n). Хроматин постепенно конденсируется, ядрышко, как правило, не выявляется. Размеры клетки обычно соответствуют степени ее полиплоидизации.
Дифференцировка цитоплазмы мегакариоцитов начинается только по завершении репликации ДНК. Наиболее заметными ее проявлениями служат:
Разделение цитоплазмы на три зоны:
Околоядерная зона содержит элементы грЭПС, хорошо развитый комплекс Гольджи, митохондрии и центриоли.
Промежуточная зона - наибольшая по ширине, содержит гранулы и систему мембранных демаркационных каналов – каналов, разрезающих цитоплазму мегакариоцитов на территории размером 2-4 мкм, соответствующие границам будущих тромбоцитов и содержащие гранулы.
Краевая (периферическая) зона свободна от большинства органелл и гранул, в ней в значительном количестве сосредоточены элементы цитоскелета.
Образование и накопление гранул, характерных для тромбоцитов и содержащих типичные для них белки
Образование филоподий (протромбоцитов) – узких длинных лентовидных отростков мегакариоцитов, которые через поры эндотелия синусов красного костного мозга проникают в их просвет, где распадаются на отдельные тромбоциты.
Вопрос 18. Моноцитопоэз. Основные стадии развития и дифференцировки моноцитов.
Моноцнтопоэз - процесс развития моноцитов - происходит в красном костном мозге и описывается последовательностью:
СКК -> КОЕ-ГЭММ -> КОЕ-ГМ -> КОЕ-М -> монобласт -> промонопит -> моноцит
СКК, КОЕ-ГЭММ, КОЕ-ГМ, КОЕ-М – это активно делящиеся клетки, морфологически схожи друг с другом, отличающиеся в основном активностью пролиферации и ответом на различные стимулирующие факторы.
Промоноцит - сравнительно крупная клетка (диаметром 12-18 мкм) с большим светлым слегка вогнутым ядром, в котором располагаются 1-2 ядрышка. Базофильная цитоплазма содержит умеренно развитую грЭПС, полисомы, митохондрии, центриоли и крупный комплекс Гольджи, от которого отделяются незрелые азурофильные гранулы. Промоноциты делятся и постепенно дифференцируются в моноциты.
Процесс преобразования монобластов в моноциты включает:
Дальнейшее увеличение размеров клетки преимущественно за счет нарастания объема цитоплазмы
Снижение базофилии цитоплазмы
Накопление в ней азурофильных гранул (лизосом)
Изменение формы ядра, которое становится бобовидным
Выделяясь в синусы ККМ, они попадают в кровь, в которой циркулируют от 8 часов до 3-4 суток, а далее через стенку сосудов мигрируют в ткани. Лишь около 5% моноцитов, имеющихся в организме, циркулирует в крови, остальные находятся во внесосудистом пуле. В тканях они превращаются в различные виды макрофагов (вместе с которыми образуют единую моноцитарно-макрофагальную систему), а также в дендритные антиген-представляющие клетки
Вопрос 19. Т-лимфоциты: субпопуляции. Характеристика рецепторов. Антигеннезависимая и антигензависимая пролиферация и дифференцировка.
Т-лимфоциты — самая многочисленная популяция лимфоцитов, составляющая 70—90 % лимфоцитов крови. Эти клетки имеют на своей плазмолемме маркеры (CD3,4,8), позволяющие идентифицировать их, а также ТКР (Т-клеточные рецепторы) – специфические антигенраспознающие рецепторы.
Субпопуляции Т-лимфоцитов:
Т-хелперы – стимулируют дифференцировку В-лимфоцитов, образование из них плазмоцитов и продукцию иммуноглобулинов. CD3 + CD4 + ТКР
Т-супрессоры – способны ингибировать действие Т-хелперов, В-лимфоцитов, плазмоцитов и регулировать силу иммунного ответа. CD3 + CD8 + ТКР
Т-киллеры – участвуют в реакциях клеточного иммунитета, обеспечивая разрушение (лизис) чужеродных клеток и собственных измененных клеток (например, опухолевых клеток). CD3 + CD8 + ТКР
Т-памяти – долгоживущие клетки, которые активируются при повторном попадании чужеродного объекта в организм. CD45RO+ и ТКР. Клетка памяти на своей плазмолемме имеет много ТКР, потому что должна активироваться даже при маленьких концентрациях антигена.
Антигеннезависимая пролиферация.
Протимоцит (про-Т-лимфоцит) образуется в красном костном мозге из КОЕ-Л и соответствует стадии, предшествующей реаранжировке генома.
Пре-Т-клетки мигрируют из костного мозга через кровь в центральный орган иммунной системы – вилочковую железу. Мигрирующие в вилочковую железу пре-Т-клетки приобретают способность реагировать на стимулы микроокружения.
Незрелые Т-лимфоциты и зрелые Т-лимфоциты - последовательные стадии, идущие за претимоцитами. Эти клетки претерпевают реаранжировку генома с формированием разнообразных специфических антигенраспознающих ТКР, которые экспрессируются на их поверхности. На плазмолемме появляется ряд маркеров, типичных для зрелых Т-лимфоцитов и необходимых для их взаимодействия с другими клетками.
Антигензависимая пролиферация:
Покидая тимус, наивные (зрелые) Т-лимфоциты с током крови мигрируют в Т-зависимые зоны периферических органов кроветворения и иммуногенеза. В этих органах они встречаются с антигенами, которые им представляют АПК после процессинга, и взаимодействуют с Т-хелперами.
Взаимодействуя с антигеном, который находится в комплексе с молекулами МНС, Т-лимфоциты активируются, подвергаются бласт-трансформации – превращаются в Т-иммунобласты. Последние пролиферируют и дифференцируются, формируя крупные клоны эффекторных и регуляторных клеток. Часть Т-лимфоцитов превращается в долгоживущие Т-клетки памяти.
Вопрос 20. Механизм активации т-лимфоцитов в условиях иммунологической реакции клеточного типа. Этапы взаимодействия т-киллера с клеткой-мишенью.
Иммунологическая реакция клеточного типа – специфический защитный механизм, осуществляющийся путем непосредственного контактного взаимодействия клеток-эффекторов иммунной системы с клетками-мишенями, несущими чужеродные или измененные собственные антигены. Наблюдается при трансплантации органов и тканей, злокачественном опухолевом росте, инфицировании вирусами.
В клеточном иммунитете участвует Т-киллер, реагирующий с антигеном в комплексе с гликопротеинами МНС I класса в плазматической мембране клетки-мишени. Т-киллер активируется, если узнает с помощью своих рецепторов фрагменты чужеродных белков, связанные с молекулами МНС I класса на поверхности зараженной клетки, или если на поверхности клетки-мишени отсутствует МНС-I класса.
Взаимодействие Т-киллера с клеткой-мишенью проходит в несколько этапов:
Контакт Т-киллера с клеткой-мишенью
Увеличение в Т-лимф концентрации ионов Са 2+
Экзоцитоз гранул перфорина в межклеточное пространство
Встраивание мономеров перфорина в плазмолемму клетки-мишени
Формирование трансмембранных пор за счет полимеризации белка перфорина
Нарушение осмотического равновесия в клетке-мишени, набухание и ее гибель.
Вопрос 21. В-лимфоциты (субпопуляции). Характеристика рецепторов, антигеннезависимая и антигензависимая пролиферация и дифференцировка.
В-лимфоциты отличаются от других типов клеток способностью синтезировать иммуноглобулины. Зрелые В-лимфоциты экспрессируют Ig на клеточной мембране. Такие мембранные иммуноглобулины (mlg) функционируют как антигенспецифические рецепторы.
Пре-В-клетки синтезируют внутриклеточный цитоплазматический IgM, но не имеют поверхностных иммуноглобулиновых рецепторов (см. рис. 225). Костномозговые виргильные В-лимфоциты имеют IgM-рецепторы на своей поверхности. Зрелые В-лимфоциты несут на своей поверхности иммуноглобулиновые рецепторы различных классов — IgM, IgG, IgА.
Именно зрелые В-лимфоциты делятся на 3 субпопуляции, которые синтеризуют определенный класс иммуноглобулинов. P.S. смотри на картинку и читай, тогда станет всё понятно (ну почти всё).
Антигеннезависимая пролиферация и дифференцировка В-лимфоцитов осуществляется в ККМ.
Про-В-лимфоцит соответствует стадии до реаранжировки генома, которая начинается на уровне пре-пре-В-лимфоцита. В цитоплазме пре-В-лимфоцита выявляется IgМ, но он отсутствует на его плазмолемме; для незрелого В-лимфоцита характерна экспрессия на плазмолемме.
Развитие В-лимфоцитов сопровождается утратой одних клеточных маркеров и приобретением других, в частности, функционально важных в процессах адгезии, активации и рецепции цитокинов маркеров CD19, СD20, CD21, СD22, СD23 и СD40, рецепторов к комплементу, Fс- фрагменту иммуноглобулинов. В зрелом В-лимфоците он экспрессируется совместно с IgD.
Антигензависимая пролиферация В-лимфоцитов
Покидая красный костный мозг, зрелые В-лимфоциты, на поверхности которых экспрессируются IgM и IgD циркулируют в крови и попадают в периферические органы кроветворения и иммуногенеза. В этих органах они взаимодействуют с антигеном, соответствующим по специфичности их рецепторам, а также с Т-хелперами и активируются, подвергаясь бласттрансформации и превращаясь в течение 1-2 сут. в В-иммунобласты. Последние спустя 3-4 сут. дают начало плазмобластам (далее дифференцирующимся в плазматические клетки) и В-клеткам памяти.
Вопрос 22. Антигены. Растворимые и нерастворимые. Гуморальный иммунитет. Фазы иммунного ответа.
Антигены – вещества, несущие генетически чужеродную информацию. Антигены бывают 2 типов:
Растворимые. Например, белки, полисахариды, нуклеопротеиды
Нерастворимые. Например, опухолевые клетки, клетки зараженные вирусом, трансплантируемые ткани или органы.
Гуморальный иммунитет – специфический защитный механизм, который обеспечивается путём выработки антител, переносимых с кровью и тканевыми жидкостями. Разыгрывается на растворимый антиген. За реакцию этого типа отвечают АПК, т-хелперы и В-лимфоциты (которые дифференцируются в плазматические клетки).
Фазы иммунного ответа:
Поглощение антигена. Макрофаг (или другая АПК) движется в сторону АГ, реагируя на положительные раздражители, здесь наблюдается положительный хемотаксис
Процессинг антигена системой гидролитических ферментов макрофагов до низкомолекулярных фрагментов
Представление антигена. Образовавшиеся комплексы белок МНС II + антигенный пептид (включает 12-25 аминокислотных остатков) экспрессируются на мембране и представляются Т-хелперам (1-й сигнал). Одновременно макрофаг активируется и выделяет фактор (ИЛ-1), который также стимулирует Т-хелперы (2-й сигнал).
Индуктивная фаза. Т-хелперы, получив два сигнала от макрофагов, выделяют ИЛ-2, который стимулирует пролиферацию Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов.
Эффекторная стадия. Активированные Т-клетки экспрессируют рецептор к ИЛ-2 и CD40L. Последний взаимодействует с CD40 рецептором на В-клетках и возникает взаимная стимуляция этих клеток. В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки (запускается процесс бласт-трансформации), которые синтезируют антитела, специфичность которых увеличивается у потомков делящихся клеток.
Антитела осуществляют (тут только самые простые и понятные эффекты, но и их хватит):
Антитоксический эффект ― нейтрализацию токсинов бактерий и вирусы путем их связывания
Нейтрализацию бактерий и вирусов путем взаимодействия с рецепторами клетки, связывающими бактерии или вирусы, препятствуя тем самым их адгезии и проникновению в клетку
Опсонизацию ― повышение фагоцитарной активности лейкоцитов (т.е. фагоцитирующие лейкоциты начинают фагоцитировать связанные антигены)
Вопрос 23. Классифкация иммунокомпетентных клеток. Клеточный иммунитет. Фазы иммунного ответа.
Функциональная классификация иммунокомпетентных клеток:
Антиген-представляющие клетки(АПК) – захватывают антигенны, перерабатывают их и представляют их другим иммунокомпетентным клеткам. (Макрофаги, дендритные клетки и т.д.)
Эффекторные клетки, непосредственно осуществляющие реакции иммунитета (плазмоциты, Т-киллеры)
Регуляторные клетки, обеспечивающие активацию или угнетение отдельных звеньев иммунных реакций (Т-хелперы, Т-супрессоры)
Клетки-памяти, хранящие информацию о взаимодействии конкретным антигеном и тем самым способствующие более активному развитию иммунного ответа при повторном его воздействии (Т- и В-памяти)
Морфологическая классификация иммунокомпетентных клеток:
Дендритные антигенпредставляющие клетки (АПК), которые захватывают антигены и представляют (презентируют) их лимфоцитам в переработанном виде, обусловливая тем самым "запуск" иммунных реакций
Лимфоциты - основные клетки, обеспечивающие развитие и течение иммунных реакций - путем непосредственного участия в них (эффекторные клетки) или регуляторных воздействий на другие клетки. В-лимфоциты способны выполнять роль АПК (см. ниже). Лимфоциты образуют несколько функционально специализированных групп (субпопуляций), постоянно мигрируют (рециркулируют) в организме и взаимодействуют как друг с другом, так и с клетками других типов посредством адгезивных контактов и цитокинов.
Макрофаги, которые, наряду с участием в реакциях неспецифической защиты, могут выполнять функции как АПК, так и эффекторных клеток иммунных реакций.
Клеточный иммунитет – специфический защитный механизм, осуществляющийся путем непосредственного контактного взаимодействия клеток-эффекторов иммунной системы с клетками-мишенями, несущими чужеродные или измененные собственные антигены. Данный механизм разыгрывается на нерастворимый антиген.Клеточный иммунитет направлен преимущественно против микроорганизмов, которые выживают в фагоцитах и против микроорганизмов, поражающие другие клетки. Система клеточного иммунитета особенно эффективна против клеток, инфицированных вирусами, и принимает участие в защите от грибов, простейших, внутриклеточных бактерий и против клеток опухолей. Также система клеточного иммунитета играет важную роль в отторжении тканей.
Клеточный иммунный ответ включает в себя следующие фазы:
Фаза распознавания нерастворимого антигена
Эндоцитоз антигена АПК
Процессинг антигена, т.е. его частичное расщепление с сохранением высокоиммуных антигенных детерминант, имеющих вид линейных пептидных цепочек, длиной 12-15 аминокислотных остатков.
Формирование комплекса эпитоп с молекулой главного комплекса гистосовместимости (МНС) и появление его на поверхности АПК
Презентация комплекса эпитоп +МНС 1 класса на поверхности АПК
Фаза активации Т-лимфоцитов
Началом этой фазы являются два сигнала, которые АПК подаёт Т-лимфоциту хелперу:
Комплекс эпитопа антигена с молекулой МНС 1 класса
Синтез интерлейкинов
Т-хелперы стимулируют бласттрансформацию Т-киллеров
Фаза взаимодействия Т-киллера с клеткой-мишенью
Контакт Т-киллера с клеткой-мишенью
Увеличение в Т-лимф концентрации ионов Са 2+
Экзоцитоз гранул перфорина в межклеточное пространство
Встраивание мономеров перфорина в плазмолемму клетки-мишени
Формирование трансмембранных пор за счет полимеризации белка перфорина
Нарушение осмотического равновесия в клетке-мишени, набухание и ее гибель
Вопрос 24. Рыхлая волокнистая соединительная ткань. Клеточный состав, источники развития и обновления. Механизмы связи клеток с компонентами межклеточного вещества.
Рыхлая волокнистая соединительная ткань – вид соединительной ткани, имеющий большое количество гелеобразного (за счёт гиалуроновой кислоты) межклеточного вещества с небольшим количеством разнонаправленных волокон. Обнаруживается во всех органах, так как она сопровождает кровеносные и лимфатические сосуды, нервы и образует межтканевые прослойки многих органов.
Источники развития и обовления.
РВСТ, как и все соединительные ткани) образуется из мезенхимы, причём сам процесс образования в разных органах проходит неодинаково и зависит от неодинаковой физиологической значимости на разных этапах эмбриогенеза. Развитие РВСТ связано с высокой скоростью размножения клеток, волокнообразования, постоянной перестройкой ткани (резорбцией и новообразованием).
Обновление происходит медленнее и направлено на поддержание тканевого гомеостаза, пролиферацию малодифференцированных клеток и замену или отмирающих клеток.
Основными клетками РВСТ являются фибробласты (все его диффероны), макрофаги, тучные клетки, адвентициальные клетки, плазматические клетки, перициты, жировые клетки, а также лейкоциты, мигрирующие из крови.
Фибробласты будут в вопросе 25!!
Макрофаги (в РВСТ называются гистиоциты) – это клетки, выполняющие защитную функцию, прежде всего посредством фагоцитоза крупных частиц. Макрофаги образуются из моноцитов после выхода последних из кровеносного русла.
Тучные клетки регулируют местный тканевой гомеостаз посредством выработки веществ, способных изменять проницаемость гемокапилляров и степень гидратации межклеточного вещества (гистамин, гепарин, серотонин), а также принимают участие в иммунных реакциях.
Адвентициальные клетки – локализуются в адвентиции сосудов. Адвентициальные клетки являются камбиальными полипотентными предшественниками фибробластов, остеобластов и адипоцитов.
Плазматические клетки являются эффекторными клетками гуморального иммунитета. Они образуются из В-лимфоцитов при воздействии на них антигенов. Функции плазмоцитов – синтез и выделение иммуноглобулинов.
Перициты
– клетки отростчатой формы, которые
прилегают к стенке капилляра лишь с
одной стороны и охватывают его в виде
корзинки. Перициты контролируют
пролиферацию эндотелия, синтезируют
компоненты базальной мембраны, а также
способны дифференцируется в гладкие
миоциты и фибробласты, осуществляя
таким образом репаративную функцию.
Жировые клетки (адипоциты) – это клетки, способные в больших количествах накапливать резервный жир. Развиваются из адвентициальных клеток.
Механизмы связи клеток с компонентами межклеточного вещества.
Белок синдекан вместе с мембранным рецептором CD44 с внутренней стороны связываются с цитоскелетом, а с наружной стороны связывают поверхность клетки с фибронектином.
Аналогичную функцию выполняют интегрины – адгезивные гликопротеины, которые через белки талин и винкулин связывают актиновые микрофиламенты цитоскелета с коллагеновыми волокнами – непосредственно или опосредованно – через молекулы фибронектина.
Белок перлекан, связывается с фибронектином и опосредует прикрепление фибробласта к компонентам межклеточного вещества.
Вопрос 25. Дифферон фибробластов. Световая и электронная микроскопия типов клеток. Функции фибробластов.
Фибробластический дифферон включает в себя стволовые клетки, полустволовые клетки-предшественники, малодифференцированные (юные), дифференцированные (зрелые) фибробласты, фиброциты, а также фиброкласты и миофибробласты. Источником развития фибробластов являются адвентициальные клетки. В рыхлой волокнистой соединительной ткани фибробласты располагаются свободно в основном веществе, не образуя межклеточных контактов друг с другом.
Малодифференцированный (юный) фибробласт - базофильная клетка (20-25мкм), с небольшим числом отростков. Для нее характерно крупное круглое или овальное ядро с 1-2 ядрышками, умеренно развитый синтетический аппарат. Она сохраняет способность к пролиферации, но они уже начинает осуществлять синтез типичных компонентов межклеточного вещества соединительной ткани - коллагена и гликозаминогликанов.
Способность юных фибробластов к направленной миграции определяет их важную роль в репаративных процессах, в частности, в заживлении ран. Миграция осуществляется благодаря наличию в их цитоплазме сократимых микрофиламентов, на которые опосредованно передаются сигналы с многочисленных рецепторов плазмолеммы, воспринимающих молекулы хемотаксических веществ.
Дифференцированные (зрелые) фибробласты являются центральным звеном фибробластического дифферона. Крупная (более 40-50мкм) отростчатаю клетка со светлым ядром, содержащим мелкодисперсный хроматин и 1-2 ядрышка. Цитоплазма делится на эндоплазму (содержит большую часть органелл мощно развитого синтетического аппарат для синтеза межклеточного вещества) и эктоплазму (заполнена преимущественно элементами цитоскелета). Фибробласт обладает подвижностью, способностью изменять свою форму и обратимо прикрепляться к другим клеткам и компонентам межклеточного вещества.
Фиброциты – конечная форма развития фибробласта - узкая веретенообразная, неспособная к пролиферации клетка с длинными тонкими отростками, которые часто имеют уплощенную крыловидную форму. Ядро - сравнительно плотное (с преобладанием гетерохроматина), занимает большую часть клетки. Цитоплазма содержит слабо развитый синтетический аппарат, т.е. синтез компонентов межклеточного вещества осуществляется ими очень слабо.
Миофибробласты – особые клетки, которые по своему строению и функции занимают промежуточное положение между типичными фибробластами и клетками гладкой мышечной ткани - гладкими миоцитами. На светооптическом уровне их невозможно отличить от типичных фибробластов, однако по ультраструктурной организации они близки к гладким миоцитам, хотя, в отличие от последних, и не окружены базальной мембраной.Они активно участвуют в процессах заживления раны, стягивая края и образуя коллаген.
Фиброкласты – клетки дифферона фиброцитов, специализированные на функции разрушения межклеточного вещества соединительной ткани, которая резко преобладает над их синтетической и секреторной активностью. В их цитоплазме выявляются многочисленные вакуоли, содержащие литические ферменты и коллагеновые фибриллы на различных стадиях лизиса. Эти клетки обеспечивают перестройку и инволюцию соединительной ткани
Функции фибробластов:
Образования межклеточного матрикса (в основном этим занимаются фибробласты)
коллаген и эластин, образующие волокна
гликозаминогликаны и протеогликаны, формирующие основное вещество
Поддержания нормального гомеостаза межклеточного вещества (в основном этим занимаются фиброциты)
Секретируют цитокины, регулирующие кроветворение: колониестимулирующие факторы макрофагов и гранулоцитов