Тема: кроветворение. Органы кроветворения и иммуногенеза

Процесс обновления форменных элементов крови - кроветворение - проте­кает в органах системы крови и включает в себя миелоидное кроветворение (обра­зование эритроцитов, тромбопластинок, моноцитов и гранулоцитов - протекает, в основном, в красном костном мозге) и лимфоидное кроветворение (начинается в красном костном, продолжается и завершается в тимусе, лимфатических узлах, се­лезенке, миндалинах, пейеровых бляшках, солитарных фолликулах, аппендиксе и лимфатических узелках по ходу слизистых оболочек внутренних органов и эпи­дермиса).

В период внутриутробного развития процесс гемопоэза перемещается из ор­гана в орган. С 3 по 10 недели он развивается вне зародыша - в стенке желточного мешка. Начиная с 5 недели, протекает в печени, где угасает только после первых двух недель постнатальной жизни ребенка. С середины 3 месяца развития плода и до 6-7 месяцев кроветворение идет в селезенке; в тимусе процесс образования Т-лимфоцитов начинается со 2-го месяца. В красном костном мозге гемопоэз начина­ется с 3-го месяца. В лимфатических узлах появление единичных лимфоцитов на­блюдается с 8-й недели внутриутробного развития, массовое заселение - с 16-й не­дели.

Унитарная теория кроветворения А.А.Максимова (ныне общепризнан­ная) утверждает, что источником развития всех форменных элементов крови, явля­ется плюрипотентная стволовая клетка крови, которая по строению близка к мало­му лимфоциту. Стволовые клетки локализуются в красном костном мозге, цирку­лируют в крови, их особенно много в пуповинной крови новорожденного. . Свойства стволовых клеток:

- неограниченная способность к самоподдержанию;

- редко делятся (при больших кровопотерях), при делении образуются до­черние стволовые и частично дифференцированные полустволовые клетки;

- способны образовывать все клетки крови и тромбопластинки;

- располагаются в костных ячейках, устойчивы к действию повреждающих факторов, с кровью перемещаются в другие органы кроветворения;

- превращение стволовых клеток в зрелые клетки крови происходит под дей­ствием гемопоэтических факторов - интерлейкинов, эритропоэтина, тромбопоэтина и др. (см. Учебник стр. 197-198 и табл. 2).

Одним из ключевых понятий унитарной теории кроветворения является представление о колониеобразующих единицах (КОЕ): если смертельно облучен­ному лабораторному животному (обычно это мыши) ввести в кровь взвесь клеток красного костного мозга от здорового животного, то донорские кроветворные клетки, попадая в селезенку, размножаются и дают видимые глазом клеточные скопления - колонии. Каждая колония образована от одной клетки, которая и явля­ется колониеобразующей единицей.

Кроветворные клетки по степени их зрелости делят на 6 классов:

1-й класс - плюрипотентные стволовые клетки,

2-й класс - полипотентные (КОЕ-ГЭММ - колониеобразующие единицы для гранулоцитов, эритроцитов, моноцитов и мегакариоцитов) и бипотентные клетки (КОЕ-Л - колониеобразующие единицы для лимфоцитов);

3-й класс - унипотентные (коммитированные) родоначальные клетки (КОЕ-Мо - колониеобразующие единицы моноцитов, КОЕ-Н – колониеобразующие клетки нейтрофилов, КОЕ-Эо - колониеобразующие единицы эозинофилов, КОЕ-Б - колониеобразующие клетки базофилов, КОЕ-Меr и КОЕ-Э - колониеобразующие клетки для мегакариоцитов и эритроцитов, а также пре-Т-лимфоцит и пре-В-лимфоцит);

4-й класс - морфологически распознаваемые (как бластные формы) клетки -монобласты, миелобласты нейтрофилов, зозинофилов и базофилов, мегакариобла-сты, эритробласты, Т- и В-лимфобласты;

5-й класс - созревающие распознаваемые клетки;

6-й класс - зрелые поступающие в кровь форменные элементы

Общие принципы этих процессов.

Эритропоэз.

В процессе превращения клеток-предшественниц в эритроциты происходит:

- уменьшение размеров клетки и накопление в её цитоплазме гемоглобина,

- редукция органелл,

- изменение тинкториальных свойств цитоплазмы - от базофилии через по-лихроматофилию к оксифилии,

- утрата способности клетки к делению, редукция и удаление ядра из клетки. Гранулоцитопоэз.

Процесс образования гранулоцитов проявляется:

- в уменьшении размеров клетки,

- в утрате способности клетки к делению, уменьшении объема ядра и его сегментации,

- в выработке и накоплении неспецифических (азурофильных) и специфиче­ских (оксифильных, нейтрофильных и азуро-метахроматичных) гранул;

- в нарастании подвижности клетки и накоплении рецепторов на клеточной поверхности.

Моноцитопоэз.

В красном костном мозге преобразование клеток-предшественниц в моноциты сопровождается снижением базофилии цитоплазмы, нарастанием её объема, накоплением лизосом и обретением ядром бобовидной формы. Покидая костный мозг и поступая из кровотока в ткани, моноциты превра­щаются в макрофаги и антиген-представляющие клетки.

Лимфоцитопоэз

начинается в красном костном мозге, продолжается и за­канчивается за его пределами в других лимфоидных органах. Он течет многоста­дийно и включает в себя антиген-зависимую и антиген-независимую стадии разви­тия.

Тромбоцитопоэз.

Протекает в красном костном мозге. Начиная с 4 класса (морфологически распознаваемые клетки), в процессе превращения мегакариобласта (через стадию промегакариоцита) в мегакариоцит, эта клетка увеличивается в размере и полиплоидизируется. Её очень крупное ядро становится многолопаст­ным, а цитоплазма разделяется на околоядерную, промежуточную и краевую зоны. В краевой зоне накапливаются гранулы, формируются демаркационные каналы и филоподии, которые проникают в просвет капилляров и распадаются на тромбопластинки.

Иммунные реакции подразделяют на клеточные (осуществляются Т-лимфоцитами и различными видами макрофагов, включая антиген-представляющие клетки) и гуморальные (осуществляются продуктами жизнедеятельности В-лимфоцитов - иммуноглобулинами при участии разновидностей Т-лимфоцитов и антиген-представляющих клеток).

Созревание кроветворных и в особенности иммунокомпетентных клеток (лимфоциты и макрофаги) связано с их межорганной миграцией. На этом основа­нии органы кроветворения подразделяют на центральные (красный костный мозг и тимус) и периферические (все остальные).

В центральных органах кроветворения протекают антиген-независимое раз­множение и дифференцировка будущих клеток крови, в периферических крове­творных органах этот процесс является антиген-зависимым.

Кроветворные органы имеют строму, образованную ретикулярными или ретикулоэпителиальными клетками, которые в дополнение к опорной и трофической функциям создают биохимическое микроокружение, способное влиять на направ­ление дифференцировки кроветворных клеток.

Для кроветворных органов характерны высокопроницаемые гемокапилляры, посткапиллярные венулы с высокими эндотелиальными клетками (в Т-зонах), ост­ровки кроветворения, лимфатические узелки, в которых концентрируются и раз­множаются в основном В-лимфоциты (бурса-зависимые или В-зоны), и участки лимфоидной ткани с концентрацией и размножением в них преимущественно Т-лимфоцитов (тимус-зависимые или Т-зоны).

Помимо Т- и В-лимфоцитов в лимфоидных скоплениях присутствуют сво­бодные, активно фагоцитирующие макрофаги и их производные антиген-представляющие клетки. Причем для В-зон характерны многоотростчатые не свя­занные между собой клетки - дендритные клетки, тогда как в Т-зонах присутст­вуют интердигитирующие клетки, которые посредством пальцевидных выростов цитоплазмы соединяются между собой (интердигитации).