Тимус. Селезенка. Лимфатические узлы. Темы 9-10

«Общая характеристика системы органов кроветворения и иммуногенеза. Тимус. Красный костный мозг»

Защита организма человека от биологических факторов (антигенов) осуществляется с помощью комплекса структур и молекул, включая:

• покровный эпителий;

• микробицидные вещества в составе секрета на поверхности кожи и слизистых оболочек;

• барьерные свойства основного аморфного вещества матрикса соединительной ткани;

• защитные  клетки соединительной ткани;

• систему крови (лейкоциты и белки плазмы крови).

Однако основную роль в защите от антигенов играет иммунная система, в состав которой входят органы кроветворения и иммуногенеза.

Антиген – это генетически чужеродные клетки или вещества органической природы, поступающие из внешней среды или образующиеся в организме.

Каким образом органы иммунной системы обеспечивают защиту от антигенов? Путем образования молекул и иммунокомпетентных клеток, способных узнавать и уничтожать антигены.

Какие бывают виды защиты (иммунитета)?

1.      неспецифический иммунитет

обеспечивает защиту от любых антигенов, независимо от его природы;

2.      специфический иммунитет

целенаправленная реакция, направленная на уничтожение данного вида антигена с формированием «памяти» о нем.

Какие структуры в организме человека обеспечивают неспецифическую защиту?

• покровные эпителии (механический барьер);

• слизь (секрет желез кожи) и растворенные в ней микробицидные молекулы;

• белки плазмы крови (лактоферрин, лизоцим и пр.);

• гранулоциты (в основном, нейтрофилы) путем фагоцитоза и активации респираторного взрыва;

• макрофаги – фагоцитоз;

• натуральные киллеры – оказывают цитотоксический эффект на «чужие»  клетки.

Какие клетки обеспечивают специфическую иммунную защиту? Лимфоциты. Их участие в специфических реакциях иммунитета связано с наличием специфических рецепторов к конкретному антигену. Существуют Т- и В-лимфоциты. Среди Т-лимфоцитов выделяют Т-киллеры, Т-хелперы и Т-супрессоры.

Как организм распознает свои и чужеродные клетки? На поверхности каждой клетки есть молекулы главного комплекса гистосовместимости (МНС І класса), которые выполняют роль «паспорта». «Паспортный контроль» осуществляют антиген-презентирующие клетки (АПК). Для этого на их поверхности есть молекулы МНС ІІ класса.

Что такое антиген-презентирующие клетки (АПК)

Это клетки, образующиеся из моноцитов крови (как и макрофаги). В отличие от макрофагов, АПК специализируются на распознавании и презентации (представлении) антигенов.

 

Каким клеткам АПК презентируют антигены? Лимфоцитам. При этом существует следующая закономерность. АПК представляет антиген Т-хелперам, а Т-хелперы активируют Т-киллеры или В-лимфоциты в реакциях клеточного и гуморального иммунитета соответственно.

Можно ли оценить количество разных лимфоцитов в крови или в органах иммунной системы?

Да. Разные виды лимфоцитов имеют на поверхности маркеры (кластеры дифференцировки). Т-киллеры и супрессоры несут на своей поверхности CD8, Т-хелперы – CD4, В-лимфоциты – CD20

Зачем нужны разные лимфоциты? Для защиты от антигенов разной природы в процессе реализации клеточного и гуморального иммунитета.

Реакции клеточного иммунитета направлены против антигенов-клеток, например:

• опухолевых клеток;

• клеток трансплантата;

• клеток, зараженных вирусом.

 

Реакции гуморального иммунитета обеспечивают защиту против антигенов, представленных микроорганизмами или молекулами, растворенными в жидкости (крови, лимфе, тканевой жидкости). К таким антигенам относятся бактерии, чужеродные белки.

 

Сколько антигенов может узнавать и уничтожать лимфоцит? Каждый лимфоцит имеет рецептор только к одному антигену.

 

Где образуются лимфоциты? В органах кроветворения и иммуногенеза.

 

ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ ЛИМФОЦИТОВ (ЛИМФОЦИТОПОЭЗ) ВКЛЮЧАЕТ ДВА ЭТАПА

1.      антиген-независимый;

2.      антиген-зависимый.

Антиген-независимый этап образования лимфоцитов предполагает:

• образование лимфоцитов из стволовой клетки крови;

• происходит в центральных органах – на ранних этапах онтогенеза;

• включает процесс деления (пролиферации) и дифференцировку (приобретение рецепторов);

• обеспечивает образование большого количества лимфоцитов. Причем лимфоциты отличаются между собой  рецепторами к разным антигенам.

Антиген-зависимый этап образования лимфоцитов включает:

• повторное деление и дифференцировку лимфоцитов;

• происходит в периферических  органах – после стимуляции антигеном (инфицирования);

• обеспечивает образование: большого количества (клона) лимфоцитов с одинаковыми рецепторами – для узнавания и уничтожения конкретного антигена; а также клеток памяти.

К органам кроветворения и иммуногенеза относятся:

1) центральные органы - красный костный мозг, тимус,

2) периферические органы - лимфатические узлы, селезенка, лимфатические узелки пищеварительного тракта и других органов.

 

В центральных органах иммуногенеза  — антигеннезависимые пролиферация и дифференцировка Т- (в тимусе) и В-лимфоцитов (в красном костном мозге).

Органы кроветворения и иммунологической защиты характиризуются общими морфофункциональными признаками:

1) основа их образована ретикулярной тканью (за исключением тимуса, где основой служит особая эпителиальная ткань);

2) в них происходит образование форменных элементов крови;

3) в них депонируется кровь и лимфа;

4) в них содержатся фагоцитирующие и иммунокомпетентные клетки, осуществляющие защитные функции и элиминацию инородных частиц, бактерий, погибших клеток из организма.

 

Красный костный мозг – универсальный орган кроветворения в эмбриональном и постэмбриональном периодах онтогенеза, так как в нем находятся стволовые гемопоэтические клетки. В красном костном мозге происходит миэлопоэз (эритропозз, гранулопоэз, тромбопоэз, монопоэз), а также образуются В-лимфоциты и клетка-предшественица Т-лимфоцитопоэза.

Гемопоэтические клетки красного костного мозга и его ретикулярная строма образуют “миелоидную” ткань.

В норме в периферическую кровь проникают только зрелые форменные элементы крови. При заболеваниях крови в кровяном русле появляются незрелые клетки (например, эритробласты). Костный мозг обладает высокой регенерационной способностью. После облучения, оперативного удаления он может восстанавливаться из стволовых клеток, находящихся в тесном взаимодействии с ретикулярной основой и специальными ростостимулирующими факторами гемопоэза и нервными регуляторными механизмами.

 

Тимус (вилочковая или зобная железа) — центральный орган иммуногенеза. Развивается тимус из эпителия глоточной кишки в области 3 и 4 пар жаберных карманов в конце первого эмбрионального месяца. На 7 неделе в эпителиальной строме появляются первые лимфоциты. В эпителиальную закладку на 8—11 неделе врастает мезенхима с кровеносными сосудами, подразделяя орган на дольки.

В Тимусе из костномозговых предшественниц Т-лимфопоэза происходит антигеннезависимое образование Т-лимфоцитов. Образовавшиеся в тимусе Т-лимфоциты с током крови попадают в периферические органы кроветворения, где заселяют Т-зависимые зоны. Там при встрече с антигеном Т-лимфоциты размножаются и дифференцируются (антигензависимое размножение) в Т-эффекторные клетки, обеспечивая реакции клеточного иммунитета и регулируя гуморальный иммунитет (антигенреактивные киллеры, хелперы, супрессоры).

 

Строма тимуса:

1) соединительнотканная капсула,

2) внутриорганные соединительнотканные прослойки с сосудами и нервами, делящие паренхиму тимуса на дольки.

 

Основа долек паренхимы тимуса — эпителиальная ткань, в петлях которой располагаются Т-лимфоциты.

В каждой дольке тимуса различают:

1) корковое вещество – находится по периферии дольки, более темное с большей концентрацией лимфоцитов и лимфобластов,

2) мозговое вещество – находится в центре дольки, более светло-окрашенное, лимфоцитов меньше. Эти лимфоциты отличны от лимфоцитов коркового вещества. В мозговом веществе — рециркулирующий пул Т-лимфоцитов (могут входить и выходить из кровотока).

В мозговом веществе также расположены слоистые эпителиальные тимические тельца (тельца Гассаля) - концентрически расположенные эпителиоретикулоциты с вакуолями, гранулами кератина и пучками фибрилл.

 

Эпителиальные клетки тимуса секретируют в кровь:

1) гормон тимозин, участвующий в регуляции пролиферации и дифференцировки лимфоцитов в периферических органах,

2) биологически активные факторы: инсулино-подобный (понижающий сахар крови), кальцитониноподобный (понижающий содержание кальция в крови) и фактор роста.

 

Тимус — орган детского возраста. После 20-летнего возраста происходит возрастная необратимая инволюция тимуса: уменьшение долек за счет исчезновения лимфоцитов, разрастание жировой ткани. В детском возрасте при действии экстремальных факторов (голодание, инфекции, травмы, интоксикации) может наступить акцидентальная инволюция тимуса. Она характеризуется быстрой массовой гибелью лимфоцитов, особенно коркового вещества, разрастанием эпителиальной стромы, появлением эпителиальных слоистых телец и в корковом веществе. Это явление обратимое, железа восстанавливает свое строение при прекращении действия стрессового агента.

 

Селезенка — периферический кроветворный орган, где происходит:

1) антигензависимые пролиферация и дифференцировка В- и Т-лимфоцитов и активное участие в реакциях клеточного и гуморального иммунитета с образованием антител,

2) обезвреживание антигенов, циркулирующих в крови,

3) гибель старых и нежизнеспособных тромбоцитов и эритроцитов,

4) секретируется вещество, угнетающее эритропоэз в красном костном мозге.

Основа паренхимы селезенки - ретикулярная ткань с лимфоцитами на разных стадиях лимфопоэза.

Селезенка закладывается селезенка на 5 неделе эмбрионального развития, как скопление мезенхимных клеток в толще дорзальной брыжейки, пронизанное кровеносными сосудами. Мезенхима в дальнейшем трансформируется в ретикулярную ткань, которая заселяется стволовыми клетками, появляются макрофаги. На 12 неделе эмбрионального развития появляются В-лимфоциты. В эмбриональном периоде до 6 месяца селезенка является универсальным кроветворным органом, но к моменту рождения человека усиливаются процессы лимфопоэза.

В паренхиме селезенки различают:

1) белую пульпу,

2) красную пульпу.

 

Строма селезенки:

1) соединительнотканная капсула селезенки с поверхности покрыта мезотелием; в капсуле много гладкомышечных клеток,

2) трабекулы, отходящие от капсулы внутрь органа, в которых располагаются трабекулярные артерии (мышечного типа), и трабекулярные вены (безмышечного типа). Основа органа — ретикулярная ткань.

 

Белая пульпа — это совокупность лимфатических узелков с эксцентрично расположенной в них артерией узелка или центральной артерией.

 

В лимфатических узелках имеется четыре зоны:

1) периартериальная — Т-зона,

2) центр размножения узелка — В-зона,

3) мантийная зона

4) краевая или маргинальная зона.

 

Красная пульпа состоит из ретикулярной ткани, с расположенными в ней эритроцитами и другими форменными элементами крови, многочисленными кровеносными сосудами (венозные синусы селезенки), а также селезеночных или пульпарных тяжей, где происходит плазмоцитогенез.

Кровоснабжение селезёнки: в её ворота входит селезёночная артерия, распадающаяся на трабекулярные, затем пульпарные артерии. Последние, окружённые лимфоцитами, образуют центральные артерии узелков. Выйдя из узелка, они ветвятся на кисточковые и далее на эллипсоидные артериолы со сфинктерами. От них идут артериальные гемокапилляры: часть впадает в венозные синусы (закрытое кровообращение), часть открывается в ретикулярную ткань (открытое кровообращение). Венозная система начинается в синусах и продолжается в пульпарные, трабекулярные и селезёночную вены. Синусы выстланы эндотелием с прерывистой мембраной и щелями, через которые кровь может проникать в строму; переходы синусов в сосуды снабжены сфинктерами, регулирующими кровенаполнение.

Лимфатические узлы — периферические кроветворные органы, располагаются по ходу лимфатических сосудов. В них происходит антигензависимая пролиферация и дифференцировка Т и В-лимфоцитов, а также они выполняют иммунологическую защиту, очищая лимфу от болезнетворных и чужеродных агентов, и также депонируют лимфу. Первые закладки лимфатических узлов появляются на 2—3 месяце внутриутробного развития из размножающихся вокруг кровеносных и лимфатических сосудов мезенхимных клеток. На 16 неделе появляются кроветворные клетки, образующие узелки и тяжи. В-лимфоциты появляются раньше Т-лимфоцитов.

 

Строма лимфатического узла:

1) соединительнотканная капсула – покрывает орган с поверхности,

2) трабекулы – отходят от капсулы внутрь органа.

 

Основа паренхимы лимфоузла — ретикулярная ткань.

В лимфатическом узле различают:

1) периферически расположенное корковое вещество,

2) центрально расположенное более светлое мозговое вещество.

 

Корковое вещество лимфоузда - совокупность лимфатических узелков и паракортикальная, расположенная между мозговым и корковым веществом — Т-зона, где образуются Т-лимфоциты.

Мозговое вещество - мозговые тяжи и синусы.

 

Лимфатические узелки и мозговые тяжи являются В-зонами, где В-лимфоциты пролиферируют и дифференцируются, трансформируются в плазмоциты, вырабатывающие антитела в лимфу.

Синусы лимфатического узла — это пространства между капсулой/трабекулами и узелками/мозговыми тяжами. Они выстланы эндотелиоретикулоцитами со щелями, через которые поступают лимфоциты. В синусах макрофаги задерживают антигены, выполняя фильтрационную функцию. Здесь же лимфа обогащается незернистыми лейкоцитами. Различают подкапсульный (краевой), вокругузелковые корковые, мозговые и воротный синусы.

Лимфоузлы чувствительны к внешним и внутренним факторам, что отражается на их строении, особенно на узелках. В центре могут появляться или исчезать герминативные (реактивные) центры, где лимфобласты делятся. При инфекциях они содержат множество фагоцитов.