Вопрос 10.
Плазматическая клетка (плазмоцит) – эффекторная клетка гуморального иммунитета. Главная ее функция – выработка антител. Это неподвижная короткоживущая клетка утрачивает многие рецепторы В-лимфоцита. Ядро округлое, расположено эксцентрично, гетерохроматин распределен радиальными тяжами («спицы в колесе»). Цитоплазма заполнена грЭПС и потому базофильна, за исключением «светлого дворика» вблизи ядра, где расположен комплекс Гольджи. Секреторных гранул нет, поскольку продуцируемые антитела сразу же экзоцитируются при помощи мелких пузырьков. Каждую секунду клетка производит тысячи молекул антител. Молекулы имеет участки, которые специфически связываются с конкретным антигеном. Гены, которые кодируют этот участок, способны перестраиваться (реанжировка) и благодаря этому достигается огромное разнообразие антител. Поэтому каждый плазмоцит начинает вырабатывать иммуноглобулины, строго специфичные для того антигена, который вызвал дифференцировку. Антитела связываются с антигенами и включают разнообразные механизмы их уничтожения (опсонизация, запуск комплемента и т.д.).
Плазмоциты не циркулируют в кровотоке. Они распределяются в тканях периферических лимфоидных органов и рыхлой соединительной ткани, особенно много их в слизистых оболочках и строме экзокринных желез.
Кроме плазматических клеток образуются также долгоживущие В-клетки памяти.
Т-супрессоры угнетают активность иммунных реакций. Это происходит либо при контактном воздействии на клетки-мишени (В-лимфоциты, Т-хелперы и Т-киллеры) либо путем выработки супрессорных факторов.
Итак, все иммунокомпетентные клеткиможно разделить на:
АПК (дендритные АПК, макрофаги и моноциты, В-лимфоциты)
Эффекторные клетки (Т-киллеры клеточного иммунитета, плазматические клетки гуморального иммунитета)
Регуляторные клетки (Т-хелперы и Т-супрессоры)
Клетки памяти.
Вопрос 11.
Нулевые лимфоциты.
Это популяция лимфоцитов, которые не имеют ни Т-клеточных, ни В-клеточных рецепторов. Их маркерами служат CD16,CD56 иCD57. Большинство этих клеток относят к так называемым натуральным киллерам –NK-клеткам. Морфологически это большие лимфоциты с бобовидным смещенным ядром и азурофильными гранулами, которые по виду и составу близки гранулам Т-киллеров. Эти клетки также называют большие гранулярные лимфоциты. Клетками-мишенями для них являются опухолевые клетки, клетки, зараженные вирусами, бактериями или простейшими, а также стареющие и поврежденные клетки. Механизм уничтожения сходный с Т-киллерами, но более активный, поскольку не требует распознавания молекул МНС.NK-клетки не обладают антигенной специфичностью и не приобретают иммунологическую память. Они обеспечивают неспецифический противоинфекционный иммунитет, а также являются главным звеном противоопухолевой защиты. Повышение их числа и активности – перспективное направление онкологии.
Гомельский государственный медицинский институт
Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии
Обсуждена на заседании кафедры
Протокол №
ЛЕКЦИЯ
по общей гистологии
для факультета по подготовке иностранных студентов
Тема: «КЛЕТОЧНЫЕ ОСНОВЫ ИММУНИТЕТА»
Время – 90 минут
Иммунитет– защитная способность организма. Он включает неспецифические и специфические (иммунные) защитные механизмы.
Неспецифическая защита осуществляется нейтрофилами, эозинофилами, моноцитами, макрофагами и NK-клетками.
Моноциты– самые крупные из лейкоцитов (18-20 мкм). Содержат много лизосом с гидролитическими ферментами. Главная функция моноцитов – фагоцитоз чужих клеток и частиц. Моноциты активно мигрируют из крови в ткани, где они превращаются в макрофаги.В разных тканях и органах разные макрофаги: гистиоциты – в соединительной ткани, клетки Купфера – в печени, альвеолярные макрофаги – в легких, микрогия – в нервной ткани и т.д. Все эти клетки объединяют в единую систему мононуклеарных фагоцитов. В ходе превращения в макрофаг, клетки увеличиваются, в цитоплазме возрастает число лизосом, возрастает миграционная и фагоцитарная активность. Активные макрофаги также секретируют наружу ряд веществ. Эти вещества убивают микроорганизмы и опухолевые клетки, а также регулируют работу других клеток. Например, макрофаги вырабатывают пирогены – вещества, повышающие температуру тела, ограничивают воспалительные реакции, стимулируют регенерацию тканей и пр.
Функции моноцитов и макрофагов
Неспецифическая защита против микробов, опухолевых и зараженных вирусами клеток (фагоцитоз).
Фагоцитоз старых и погибших клеток.
Антиген-презентирующая клетка (см. ниже).
Регуляторная.
Специфическая иммунная защита.
Чужая для организма частица (клетка или вещество) называется антиген. Специальные клетки иммунной системы узнают антиген и уничтожают его. Эти клетки называют иммунокомпетентными. К ним относятлимфоциты и антиген-представляющие клетки.
Лимфоциты.
Составляют 20- 40% всех лейкоцитов. По величине их делят на: малые(5-6 мкм),средниеибольшие(10 мкм).
По функциям лимфоциты делят на: Т-лимфоциты(70-80%),В-лимфоциты(10-20%) иNK-клетки(5-10%), которые отличаются своими мембранными рецепторами.
Лимфоцитопоэз начинается в красном костном мозге.
СКК
образует КП-лимфопоэза, которая дает унипотентные клетки- предшественники (КП)
КП - В лимфоцитов, КП – Т лимфоцитов
Далее дифференцировка проходит две стадии: антигеннезависимую и антигензависимую.
I. Антигеннезависимая дифференцировкапротекает независимо от присутствия антигенов, в центральных органах иммунной системы.В-лимфоциты - в красном костном мозге,Т-лимфоциты – в тимусе. Здесь клетки превращаются в
Лимфобласт(соответствует большому лимфоциту)
незрелый-лимфоцит(средний)
зрелый лимфоцит(малый).
Главные события антигензависимой дифференцировки – приобретение лимфоцитами специфических поверхностных рецепторов.
Мембранных рецепторов (белковых молекул, встроенных в плазмолемму) у лимфоцитов очень много и их можно разделить на 2 группы.
А) специфические рецепторы, способные узнать определенный антиген и связаться с ним.
Антигенов в природе очень много, поэтому эти рецепторы очень разнообразны. Для Т-лимфоцитов это группа ТКР (Т-клеточные рецепторы), для В-лимфоцитов – это молекулыиммуноглобулинов(антител), встроенные в плазмолемму.
Б) добавочные рецепторынеобходимы для взаимодействия с другими клетками. Самые важные среди них -CD молекулы. Их известно более 40 видов. Они обозначаются так: (CD4,CD32 и т.д.).
В ходе антигеннезависимой дифференцировки Т-лимфоциты образуют три разновидности: Т-киллеры, Т-супрессоры и Т-хелперы. У каждой из этих клеток есть на поверхности свои специфические ТКР, а добавочные рецепторы:
Т х (хелперы) имеют рецептор СD4,
Т к (киллеры)и Тс (супрессоры) - рецепторыCD8.
В-лимфоциты в ходе развития приобретают рецепторы IgM(незрелый В-лимфоцит), а затем иIgD(зрелая клетка, а такжеCD–рецепторы (19-23, 40).
Все процессы антигеннезависимой дифференцировки регулируются клетками тимуса и красного костного мозга, которые создают необходимые для созревания лимфоцитов условия (микроокружение).
Зрелые лимфоциты, завершившие антигеннезависимую дифференцировку, еще не встречались с антигеном. Они выселяются через стенку сосудов в кровь и мигрируют из центральных органов кроветворения в периферические органы иммунной системы (селезенку, лимфатические узлы, миндалины, аппендикс и др.). Здесь они должны узнать об антигене и тогда начнется вторая стадия – антигензависимая дифференцировка.
Информацию об антигене передают лимфоциту специальные клетки - антиген-представляющие клетки (АПК).К ним относятмоноциты, макрофаги и дендритные АПК. АПК работают по одинаковой схеме:
Фагоцитируют антиген, частично разрушают (процессинг) его, чтобы освободился эпитоп– короткая белковая молекула из 8-10 аминокислот. Каждый антиген имеет свой специфичный эпитоп, который узнают клетки иммунной системы (как его визитную карточку).
АПК на своей грЭПС синтезируют МНС- молекулы главного комплекса гистосовместимости.
В цитоплазме АПК МНС-молекулы образуют комплекс с эпитопом, и этот комплекс встраивается в мембрану на поверхности АПК.
II. Антигензависимая дифференцировка.
Взаимодействие АПК с лимфоцитом инициирует антигензависимую дифференцировку. Она начинается с того, что зрелые лимфоциты превращаются в делящиеся клетки - иммунобласты.Этот процесс называютвторичной бласттрансформацией.
Ход дальнейших событий зависит от природы антигена. Клеточные антигены (вирусы, бактерии, грибы, опухолевые или мутантные клетки, чужие пересаженные ткани и т.д.) вызывают реакции клеточного иммунитета. Чужеродные макромолекулы приводят к реакциям гуморального иммунитета.
Клеточный иммунный ответобеспечивается Т-лимфоцитами. Для этого комплекс на поверхности АПК должен присоединиться к специфическому ТКР и к СD 8-рецептору на поверхности Т-лимфоцита. Это взаимодействие двух клеток активирует превращение лимфоцита в Т-иммунобласт, а затем – вэффекторную клетку – Т-киллер.
Т-киллеры относятся к малым лимфоцитам. В их цитоплазме содержится 30-50 крупных мембранных гранул. Т-киллеры обследуют поверхность клеток в поисках нужного эпитопа, связываются с клеткой-мишенью и выбрасывают из своих гранул белки перфорины. Эти молекулы встраиваются в чужую плазмолемму и формируют в ней каналы. Это нарушает осмотическое равновесие, клетка набухает и гибнет.
Кроме Т-киллеров при антигензависимой дифференцировке образуются также Т-клетки памяти. Они имеют ТКР к тому антигену, который вызвал иммунный ответ. Годами рециркулируя в организме, они дожидаются, когда антиген попадет в организм повторно – тогда они быстро активируются в эффекторные Т-киллеры и обеспечиваютвторичный иммунный ответ.
Антигензависимая дифференцировка В-лимфоцитов происходит в ходе гуморального иммунитета, т.е. при поступлении чужеродных макромолекул – белков, гликопротеидов и т.д. Она проходит с участиемрегуляторных клеток – Т-хелперов и Т-супрессоров.
Для активации В-лимфоцитов необходимы несколько условий:
Контакт с антигеном.
В-лимфоциты, поступающие из красного костного мозга, несут на своей поверхности молекулыIgМ - специфические антиген-распознающие рецепторы. При контакте с антигеном они фагоцитируют антиген и образуют на своей мембране комплекс МНС/эпитоп (как АПК).
Активация Т-хелпера.
При встрече Т-хелпера с АПК он становится активным, т.е. начинает выделять специальные вещества – цитокины.
Рецепторный контакт В-лимфоцита с активированным Т-хелпером.
При этом цитокины действуют на В-лимфоциты и он начинает антигензависимую дифференцировку.
В-лимфоцитпретерпевает вторичную бласттрансформацию, пролиферацию ипревращается в плазматическую клетку.
Плазматическая клетка (плазмоцит) – эффекторная клетка гуморального иммунитета. Главная ее функция – выработка антител. Это неподвижная короткоживущая клетка. Ядро округлое, расположено эксцентрично, гетерохроматин распределен радиальными тяжами («спицы в колесе»). Цитоплазма заполнена грЭПС и потому базофильна, за исключением «светлого дворика» вблизи ядра, где расположен комплекс Гольджи. Секреторных гранул нет, поскольку продуцируемые антитела сразу же выделяются наружу. Каждую секунду клетка производит тысячи молекул антител. Антитела связываются с антигенами и включают разнообразные механизмы их уничтожения (опсонизация, запуск комплемента и т.д.).
Плазмоциты не циркулируют в кровотоке. Они распределяются в тканях периферических лимфоидных органов и рыхлой соединительной ткани, особенно много их в слизистых оболочках и строме экзокринных желез.
Кроме плазматических клеток образуются также долгоживущие В-клетки памяти.
Т-супрессорыугнетают активность клеток иммунной системы: В-лимфоцитов, Т-хелперов и Т-киллеров.
Иммунокомпетентные клеткиможно разделить на:
АПК (дендритные АПК, макрофаги и моноциты, В-лимфоциты)
Эффекторные клетки (Т-киллеры клеточного иммунитета, плазматические клетки гуморального иммунитета)
Регуляторные клетки (Т-хелперы и Т-супрессоры)
Клетки памяти.
Нулевые лимфоциты.
Это популяция лимфоцитов, которые не имеют ни Т-клеточных, ни В-клеточных рецепторов. Большинство этих клеток относят к натуральным киллерам – NK-клеткам. Это большие лимфоциты имеют в цитоплазме гранулы, как у Т-киллеров. Клетками-мишенями для них являются опухолевые клетки, клетки, зараженные вирусами, бактериями или простейшими, а также стареющие и поврежденные клетки. Механизм уничтожения сходный с Т-киллерами, но более активный.NK-клетки не обладают антигенной специфичностью и не приобретают иммунологическую память. Они обеспечивают неспецифический противоинфекционный иммунитет, а также противоопухолевую защиту. Повышение их числа и активности – перспективное направление онкологии.