10. Центральные лимфоидные органы и лимфопоэз
Первым серьёзным доказательством существования различающихся популяции лимфоцитов были взаимодополняющие последствия удаления у птиц в раннем возрасте тимуса (которое ведёт главным образом к нарушению клеточного иммунитета), и фабрициевой сумки (вызывающего нарушение антительного ответа). Поиск аналога фабрициевой сумки у млекопитающих продолжался долго. Одно время считалось, что это лимфоидная ткань, ассоциированная с кишечником. На самом деле аналога как такового не существует. В период внутриутробного развития В-лимфоциты созревают в печени, а у взрослых — в костном мозге
Продукция В- и Т-лимфоцитов — весьма случайный и, на первый взгляд, расточительный процесс, который, в отличие от другой формы гемопоэза, включает перестройку генов, чтобы каждая клетка приобрела уникальный рецептор (рис. 14,15), и уничтожение всех тех клеток, у которых перестройка прошла неудачно и которые имеют рецепторы, способные распознавать молекулы «своего» и, таким образом, являются аутореактивными (рис. 36). Так как процесс распознавания антигена Т-клетками более сложен и задействует не только антиген, но и молекулы ГКГС (рис. 13, 14, 17). то и продукция Т-клеток — более усложнённый процесс, требующий двух раздельных этапов селекции: один для «своих» молекул ГКГС и другой против собственных антигенов.
Вокруг самого тимуса споры не утихают до сих пор. Так и неясно, ограничено ли действие гормонов тимуса только границами органа, действительно ли тельца Гассаля — зона разрушения клеток. Зачем нужны два вида Т-клеточных рецепторов — a/b и g/d Как может один и тот же Т-клеточный рецептор подвергаться селекции дважды, причём в противоположных направлениях? Неизвестна также роль тимуса при старении. Здесь столько нерешённых вопросов, что остаётся удивляться, как это ещё не воскресили теорию Галена, согласно которой тимус — вместилище души!
Желточный мешок — источник самой ранней гемопоэтической ткани, включая предшественники лимфоцитов.
ФАБРИЦИЕВА СУМКА (бурса; лат. bursa Fabricii) - специальный орган для дифференцировки В-лимфоцитов у птиц — выступ заднего отдела клоаки, содержащий многочисленные фолликулы и крипты. Сумка достигает максимальных размеров через несколько недель после вылупления птенца, затем постепенно атрофируется. У млекопитающих аналогичный орган не найден, хотя его роль пытались приписывать аппендиксу, миндалинам и др.
Медуллярый слои (М) — область, где первые стволовые клетки заселяют фолликулы бурсы.
Корковый слой (К) — место пролиферации В-лимфоцитов.
ПЕЧЕНЬ
У млекопитающих печень — главный гемо- и лимфопоэтический орган в период внутриутробного развития.
КОСТНЫЙ МОЗГ Родоначальные клетки (РК) для В-клеточной линии.
Область гемопоэза (ОГ). Точная анатомическая локализация лимфопоэза в печени и костном мозге неизвестна. Предполагается, что он происходит наряду с гемопоэзом других клеток в тесном контакте с макрофагами и клетками стромы. Здесь же в результате неудачной перестройки генов иммуноглобулинов (рис. 9, 15) или чрезмерной аутореактивности погибает около 70% всех развившихся В-клеток.
Синус (С) собирает дифференцированные клетки перед их выходом в кровь через центральную вену.
ТИМУС
Парный дольчатый орган, расположенный в верхнем отделе переднего средостения (у птиц — шеи); происходит из выпячивания в области 3-го и 4-го жаберных карманов. Аналогично бурсе максимальных размеров достигает в ранние сроки жизни, но атрофируется медленнее. Здесь костномозговые стволовые клетки преобразуются в зрелые Т-лимфоциты.
Гормоны. Многочисленные растворимые факторы, экстрагированные из тимуса, стимулируют созревание Т-клеток, о чём свидетельствуют функциональные свойства, поверхностные маркёры или оба параметра. Общепринятой терминологии ещё нет, приводимый список далеко не полон:
Тимозин a1 (м.м.3108), b1 (м. м. 8451), b4 (м. м. 4982).
Тимопоэтин I, II (м. м.9562).
Тимозин (м. м. 3108), В (м. м. 8451), В4 (м. м. 4982).
Тимический гуморальный фактор (м. м. 3220).
Тимостимулин (м. м. 12 000).
Сывороточный фактор тимуса (тимулин) (м. м. 857).
Корковый слой — интенсивно окрашиваемый внешний слой, упакованный лимфоцитами, разделёнными удлинёнными эпителиальными клетками. Основное место пролиферации и селекции Т-лимфоцитов.
Медуллярный слой — внутренний, преимущественно эпителиальный, слой, куда перед выходом в кровь и лимфатические сосуды мигрируют лимфоциты из коркового слоя. Возможно, на границе медуллярного и коркового слоев проходят заключительные этапы селекции.
Посткапиллярная венула (ПКВ), через которую лимфоциты поступают в вены тимуса и затем в кровь.
Тельца Гассаля (ТГ) — специфичные для тимуса структуры, в которых эпителиальные клетки концентрически уплотнены и кератинизированы и где, возможно, удаляются клетки, подвергшиеся апоптозу.
Селекция. Ввиду своей значимости и сложности процесс селекции Т-лимфоцитов вызвал пристальное внимание. На сегодня известно, что он состоит из следующих стадий:
СD4-СD8-клетки пролиферируют во внешнем регионе коркового слоя, становятся CD4+ CD8+ и перестраивают гены Т-клеточного рецептора;
под влиянием стромальных клеток тимуса Т-лимфоциты, чьи ТКР распознали одну из имеющих «своих» молекул ГКГС (рис. 13,14), выживают, а все остальные гибнут:
клетки, распознавшие молекулу ГКГС класса I, теряют CD4 и сохраняют CD8, а клетки, распознавшие молекулу ГКГС класса II, сохраняют CD4 и теряют CD8 и, таким образом. становятся одинарными позитивными;
под влиянием макрофагов и дендритных клеток, представляющих «свои» антигены в виде коротких пептидов (рис. 17), элиминируются потенциально аутореактивные Т-клетки;
оставшиеся от исходной популяции клетки (около 2%) покидают тимус и образуют кооперацию периферических Т-лимфоцитов.