Иммунная система объединяет органы и ткани, в которых происходит образование и взаимодействие иммуноцитов, выполняющих функцию распознавания генетически чужеродных антигенов и осуществляющих специфическую реакцию. Иммунитет – защита организма от генетически чужеродного (антигенов). Это бактерии, вирусы, паразиты, чужеродные клетки и ткани и продукты их жизнедеятельности.
Иммунная система включает:
1) Центральные органы: красный костный мозг, тимус;
2) Периферические органы:
- Собственно лимфоидные (лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани в органах – Пейеровы бляшки);
- Слизисто-лимфоидные (миндалины, аппендикс);
- Гемо-лимфоидные (селезенка, гемолимфатические узлы).
Строение красного костного мозга (ККМ).
Он расположен в губчатом веществе плоских и трубчатых костей и во взрослом организме составляет 4-5 % общей массы тела. Красный костный мозг является кроветворной частью костного мозга. Почти половина костного мозга - желтый костный мозг, состоящий из жировых клеток. Желтый костный мозг может переходить в красный при значительной кровопотере или анемии для увеличения гемопоэза.
Орган (ККМ) состоит из 2 компонентов:
Стромальный;
Гемопоэтический.
Стромальный компонент представляет ретикулярная ткань, образующую микроокружение для кроветворных клеток. Он включает:
Ретикулярные клетки (основные);
Адипоциты;
Остеогенные клетки;
Макрофаги;
Клетки, образующие стенки кровеносных сосудов (сосудистый компонент):
Эндотелиальные, адвентициальные клетки.
Гемопоэтический компонент представляют гемопоэтические островки; они расположены в петлях ретикулярной ткани.
Островки 3 типов: Эритропоэтический (образуются эритроциты)
Миелопоэтический (образуются Гранулоциты, тучные клетки, мегакариоциты)
Лимфопоэтический (образуются Лимфоциты).
Для гемопоэза ретикулярные клетки создают Микроокружение – комплекс Морфологических, биохимических, физиологических факторов определяющих направление дифференцировки клеток.
Ретикулярные клетки: структура и роль
Ретикулярные клетки (фибробласты костного мозга) благодаря своей отростчатой форме выполняют механическую функцию, секретируют компоненты основного вещества - преколлаген, гликозаминогликаны, проэластин и микрофибриллярный белок и ростовые или колониестимулирующие факторы.
Остеогенные клетки продуцируют цитокины (колониестимулирующие факторы гранулоци-тов, моноцитов, ИЛ-1, ИЛ-6 и др.), которые индуцируют стволовые гемо-поэтические клетки к пролиферации и дивергентной дифференцировке. Наиболее интенсивно кроветворение происходит вблизи эндоста.
Адвентициальные клетки - Под влиянием гемопоэтинов (эритропоэтин) способны сокращаться, что способствует миграции клеток в кровоток.
Эндотелиоциты – сокращаясь выталкивают клетки в синусоидные капилляры через поры. Они выделяют колониестимулирующие факторы и фибронектин для прилипания клеток друг к другу и субстрату.
Макрофаги – отростками проникающими через стенки синусов, улавливают из кровотока железосодержащее соединение (трансферрин) и передают его развивающимся эритроидным клеткам для построения геминовой части гемоглобина.
Функции ККМ для иммунной системы
из стволовых клеток образуются эритроциты, кровяные пластинки (тромбоциты), гранулоциты, В-лимфоциты и предшественники Т-лимфоцитов.
Предшественники Т-лимфоцитов заселяют другой орган – тимус. Из него попадают в Т-зоны периферических органов.
В-лимфоциты условно имеют две стадии дифференцировки - антигеннезависимую (в ККМ у ранних предшественников происходит перестройка генов поверхностных рецепторов и их экспрессия); антигензависимая: В-лимфоциты заселяют В-зоны периферических органов.
Тимус (вилочковая или зобная железа)
Центральный орган, расположенный за телом грудины в средостении.
Источник развития: Эктодерма. Основная работа органа в детстве, подростковом возрасте,после 20 лет Инволюция.
Функции: Организация и регуляция клеточного иммунитета; Эндокринная: выработка более 20 факторов (тимозин, тимопоэтин, тимулин). Для регуляции иммунитета и имеют противоопухолевое свойство.
Строение. Снаружи тимус покрыт соединительнотканной капсулой. От нее внутрь отходят перегородки - трабекулы, делят его на дольки. В каждой дольке различают корковое и мозговое вещество.
Строма органа – ретикуло-эпителиальная ткань; Паренхима – лимфоциты тимуса называются Тимоциты. В корковом преобладают лимфоциты, в мозговом – стромальные клетки: ретикулярных эпителиоцитов, макрофагов.
В подкапсулярной зоне коркового вещества находятся крупные лимфоидные клетки - лимфобласты - предшественники Т-лимфоцитов, мигрировавшие сюда из красного костного мозга.
Новые генерации лимфоцитов появляются в тимусе каждые 6-9 ч.
Созревая, Т-лимфоциты перемещаются в направлении мозгового вещества и покидают тимус через венулы кортикомедуллярной зоны. попадают в периферические органы лимфоцитопоэза - лимфатические узлы и селезенку, где созревают в субклассы: антиген-реактивные киллеры, хелперы, супрессоры. Всего 2-5 % выходят, Лимфоциты, имеющие циторецепторы собственных антигенов, как правило, погибают в тимусе
Ретикулярные эпителиоциты, соединены десмосомами, 3 видов:
секреторные клетки (в коре, подкапсулярной зоне «Клетки-няньки» имеют инвагинации цитолеммы, где развиваются тимоциты (по 10-20 лимфоцитов). Синтезируют тимозин,
несекреторные (опорные)
клетки эпителиальных слоистых телец - телец Гассаля или периваскулярные.
Макрофаги и дендритные клетки содержат кератины, продукты главного комплекса гистосовместимости I и II классов в составе цитолеммы (мембраны), выделяют ростовые факторы (дендритные клетки), влияющие на дифференцировку Т-лимфоцитов. Макрофаги фагоцитируют лимфоциты, подвергшиеся апоптозу.
Мозговое вещество
Лимфоциты Мозгового вещества отличаются от корковых, представляют собой рециркулирующий пул. могут поступать в кровь и выходить из кровотока через посткапиллярные венулы.
У ретикулярных эпителиоцитов является наличие в их цитоплазме гроздевидных вакуолей и внутриклеточных канальцев, гранулы кератина и пучки фибрилл поверхность которых образует микровыросты.
Погибшая клетка стромы окружена живыми уплощенными в несколько слоев – тельце. Функция не ясна, ≈ эндокринная (около сосудов)
гематотимусный барьер
барьер защищает дифференцирующиеся лимфоциты коркового вещества от избытка антигенов. Барьер обладает избирательной проницаемостью по отношению к антигену.
Состав:
1 истонченные участки цитоплазмы эндотелиальных клеток капилляров
2. базальная мембрана эндотелия;
3.перикапиллярное пространство с единичными лимфоцитами, макрофагами, фибробластами и межклеточным веществом
4. отростки ретикулярных эпителиоцитов
5. цитоплазма ретикулярной клетки.
Акцидентальная и возрастная инволюции:
морфологические признаки:
А: граница между корковым и мозговым веществом стерта; обеднение тимоцитами коркового вещества (выход из органа и гибель под влиянием гормона стресса КОРТИЗОЛа); наличие телец Гассаля в корковом веществе.
В: разрастание соединительной ткани трабекул, уменьшение V долек; их замена на соединительную и жировую ткань, образование кальцинатов.
Акцидентальная под влиянием длительной болезни, голодания, постоянного стресса, Возрастная после 20 лет начинается.
Селезенка
Орган в левой эпигастральной области, покрыт Мезотелием (висцеральной брюшиной) сверху.
Под мезотелием Толстая капсула с короткими широкими трабекулами с трабекулярными артериями мышечного типа и венами безмышечного типа;
Строма – ретикулярная ткань.
Паренхима: красная и белая пульпа;
Белая пульпа: лимфоидные фолликулы (1.корона и 2.герминативный центр) с центральной артерией, вокруг нее периартериальная муфта (3), маргинальная зона или краевая (4) вокруг лимфоидного фолликула.
Красная пульпа
Пульпарные тяжи: Ретикулярная ткань: ретикулярные, дендритные клетки, ретикулярные волокна, капилляры с макрофагальными муфтами (90%). Муфты участвуют в регуляции кровотока и улавливании антигенов, приносимых кровью.
Венозные синусы (занимают 30 % площади) начало венозной системы органа, 12-40 мкм, во входе в синусы и в месте их перехода в вены имеются подобия мышечных сфинктеров:
депо крови; фагоцитоз старых эритроцитов макрофагами с выделением ферритина (железа).
Затем происходит транспорт железа в красный костный мозг.
Кроветворение селезенки
З: селезеночная артерия→трабекулярная а →пульпарные а →центральные а→кисточковые артериолы→гильзовые капилляры→маргинальные венозные синусы→ пульпарные, трабекулярные, селезеночная и затем воротная вена.
О: 90 % капилляров изливают кровь непосредственно в ретикулярную ткань маргинальной зоны и селезеночных тяжей, и только после этого кровь попадает в венозные синусы.
Закрытая (быстрая) система снабжает ткани кислородом. Открытая (медленная) система приносит эритроциты и антигены для контакта с макрофагами.
Есть артериоло-венулярные анастамозы.
Лимфатический узел
Снаружи орган покрыт тонкой соединительнотканной капсулой, от нее отходят трабекулы.
Выделяют корковое и мозговое вещество.
Корковое вещество включает поверхностную и глубокую кору. Поверхностная кора – 1-2 слоя лимфоидных фолликулов (шаровидных структур из лимфоидной ткани): первичных у зародыша, вторичных у детей, взрослых.
Глубокая кора- паракортикальная зона (между поверхностной корой и мозговым веществом).
Мозговое вещество- в центе органа
Строма органа – ретикулярная ткань
Паренхима - лимфоидная ткань из иммунокомпетентных клеток.
Корковое вещество
Во вторичных лимфоидных фолликулах (В-зависимой зоне) выделяют 2 части:
темную корону (мантию) – образована малыми, средними лимфоцитами (В-)
светлый герминативный центр (размножения) – из В-лимофцитов образуются плазмобласты,проплазмоциты; плазмоциты (синтез АТ (иммуноглобулинов) формирование ГУМОРАЛЬНОГО иммунитета
Паракортикальная зона (Т-зависимая зона)в нее подселяются циркулирующие и рециркулирующие лимфоциты из тимуса (и созревают в субклассы: антиген-реактивные киллеры, хелперы, супрессоры )- формирование КЛЕТОЧНОГО иммунитета.
Мозговое вещество
Представлено мозговыми тяжами из лимфоидной ткани; между ними много ретикулярной ткани – образует Синусы. В синусы оттекает лимфа от регионов, богатая антигенами.
Сначала по многочисленнным приносящим лимф.сосудам приходит к капсуле и попадает в систему синусов:
1 синусы КРАЕВЫЕ: между капсулой и фолликулом
2 синусы ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ КОРКОВЫЕ: между 2 соседними фолликулами или трабекулой и фолликулом;
3 синусы ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ МОЗГОВЫЕ: между 2 мозговыми тяжами или трабекулой и тяжем;
4 синус ЦЕНТРАЛЬНЫЙ (общий) у ворот органа. Лимфа очищенная уходит по единственному выносящему лимф.сосуду.
роль в работе иммунитета.
Клетками микроокружения в Лимф.фолликулах являются ретикулярные клетки, макрофаги и антигенпредставляющие узелковые дендритные клетки (удержание АГ, комплексов АТ-АГ для активации новых В-лимфоцитов). Долгоживущие В-лимфоциты памяти скапливаются на периферии узелка - в короне.
При первой встрече с АГ лимфоциты переходят в бласты для пролиферации, дифференцировки в иммуноциты:
эффекторные – ликвидация и обезвреживание, активированные лимфоциты и плазматические клетки- первичный ответ.
Клетки памяти: лимфоциты, возвращающиеся в неактивное состояние – вторичный ответ.
Клеточный: МФ→Т-хелпер→Т-киллер(+АГ)←Т-супрессор;
Гуморальный: МФ→Т-хелпер→В-лимфоцит→Плазмоцит
К пункту 1: Антигенпредставляющие узелковые дендритные клетки отличаются крупными размерами, имеют складчатую поверхность и длинные ветвящиеся отростки. Ядро большое, дольчатое, гетерохроматин почти отсутствует. Они имеют на плазмолемме антигены главного комплекса гистосовместимости (ГКГ) II класса, Fc-рецепторы антител и др. Эти клетки способны длительное время (месяцы и годы) удерживать на своей мембране попадающие в узел антигены или антигенные комплексы и активировать новые В-лимфоциты.