цитология гистология и эмбриология александровская козлов радостина

Рис. 98. Электронная микрограмма базофильного гранулоцита:

1 - сегменты ядра; 2 - базофильные гранулы (по Блюму и Фаусету).

электронной микроскопии в цитоплазме выявляются лизосомы, пиноцитозные пузырьки, развитый комплекс Гольджи, небольшие по размеру митохондрии и плотные гранулы, соответствующие азурофильным гранулам, видимым в световой микроскоп (рис.99). Цитохимическими методами в моноцитах обнаруживают липиды, гликоген; в них высокая активность неспецифической эстеразы, имеются кислые гидролазы, пероксидаза, лизоцим (мурамидаза), с участием которых обеспечивается антимикробное действие. По цитохимической характеристике моноциты имеют сходство с клетками нейтрофильного ряда.

Циркулирующие в крови моноциты являются предшественниками тканевых и органных макрофагов, на основании чего они отнесены к системе мононуклеарных фагоцитов (СМФ). После пребывания в сосудистой крови (12 - 36 ч) моноциты мигрируют через эндотелий капилляров и венул в ткани и превращаются в фиксированные и подвижные макрофаги. При этом в них отмечается сильное развитие лизосом и появление фагосом. В большом количестве моноциты выходят из кровяного русла в ткани при воспалительных реакциях, в том числе и иммунных. В очагах хронического воспаления моноциты становятся важнейшим клеточным элементом, выполняющим многообразные функции (стимулируют фибробластические процессы, образуют многоядерные клетки и др.).

Лимфоциты - важнейшие клетки, участвующие в разнообразных иммунологических реакциях организма. Это многочисленная группа лейкоцитов крови животных. У крупного рогатого скота,

131

Рис. 99. Электронная микрограмма среднего лимфоцита:

1 - ядро; 2 - митохондрии; 3 - мелкие канальцы гранулярной эндоплазматической сети; 4 - свободные полисомы.

овец, кроликов, белых крыс число лимфоцитов составляет 40 - 65% всех лейкоцитов. У других животных (лошади, собаки, свиньи, северные олени), отличающихся преобладанием в крови нейтрофилов, лимфоцитов содержится 20 - 40%. Большое количество лимфоцитов находится в лимфе.

По размеру и некоторым структурным особенностям, выявляемым при световой микроскопии окрашенных мазков крови, различают малые (диаметр до 8 мкм), средние (8 - 11 мкм) и большие (более 11 мкм) лимфоциты. Малые лимфоциты составляют основную массу (до 90%) всех лимфоцитов крови животных. Это клетки с выраженным преобладанием объема ядра над объемом цитоплазмы. Ядро у них чаще всего круглое с небольшим углублением. Крупные конгломераты конденсированного хроматина расположены как по периферии, так и в центральной части ядра, что делает его темным и маскирует ядрышко. Базофильная цитоплазма обнаруживается или в виде узкого вокругядерного ободка, или в виде серпа, прилежащего к одной стороне ядра. В цитоплазме некоторых лимфоцитов содержится небольшое количество мелких азурофильных гранул.

Для средних и больших лимфоцитов более характерны ядра слегка бобовидной формы с меньшим количеством конденсированного хроматина и отчетливо заметным ядрышком, а также более

132

широкий ободок цитоплазмы. Электронно-микроскопически в цитоплазме малого лимфоцита выявляют свободные полисомы и рибосомы. Другие органеллы - митохондрии, мелкие канальца эндоплазматической сети, элементы комплекса Гольджи, как правило, немногочисленны и располагаются преимущественно наряду с центриолями около ядерного углубления.

Морфологически сходные малые лимфоциты крови являются функционально разнородными клетками, развитие которых до их поступления в сосудистую кровь происходит в различных органах.

Различают два основных класса лимфоцитов: T- и В-лимфоциты.

Т - л и м ф о ц и т ы развиваются из костномозговых клеток в корковой части долек тимуса. Их дифференцировка выражается в появлении в плазмолемме поверхностных антигенных маркеров (антигены гистосовместимости) и многочисленных рецепторов, с помощью которых происходит распознавание чужеродных антигенов и иммунных комплексов.

В - л и м ф о ц и т ы свое название получили потому, что у птиц этот вид лимфоцитов образуется из стволовых предшественников в фабрициевой сумке (BURSA - В). Местом развития В-лимфоцитов у животных считают миелоидную ткань костного мозга. В ходе дифференцировки В-лимфоциты приобретают способность синтезировать иммуноглобулины, которые становятся составными элементами их плазмолеммы и выполняют роль рецепторов. С их участием В-лимфоциты взаимодействуют с антигенами при их распознавании. Кроме того, на поверхности В-лимфоцитов образуются рецепторы для связывания комплемента (его компонента С3) и рецепторы для FC фрагмента иммуноглобулиновых молекул.

Установлено, что в основном (более 70%) малые лимфоциты сосудистой крови относятся к T-лимфоцитам, среди которых значительное количество долгоживущих клеток памяти (10 лет и более). Большинство В-лимфоцитов относится к короткоживущим (недели - месяцы).

Циркулирующие в крови T- и В-лимфоциты представляют подвижную популяцию относительно функционально неактивных клеток. Вне сосудистого русла они скапливаются в определенных участках периферических лимфоидных органов (для Т-лимфоцитов это тимусзависимые зоны), где могут при действии соответствующих антигенов подвергаться активации, превращаться в бластные формы, размножаться и дифференцироваться в эффекторные клетки клеточного и гуморального иммунитета, а также создавать увеличенный фонд клеток памяти.

Эффекторными клетками в системе Т-лимфоцитов являются три основные субпопуляции: Т-киллеры (цитотоксические лимфоциты), Т-хелперы (помощники) и Т- супрессоры (угнетающие). Эффекторными клетками В-лимфоцитов являются плазмобласты и зрелые плазмоциты, способные в повышенном количестве продуцировать иммуноглобулины.

133

Субпопуляции Т-системы также отличаются своими поверхностными маркерами, биологическими свойствами и выполняют различные специфические иммунологические функции, которые составляют основу двух различных иммунных ответов - клеточного и гуморального.

Цитотоксические лимфоциты (Т-киллеры - убийцы) путем непосредственного контактного воздействия или с помощью близкодействующих токсических медиаторов (лимфокинов) разрушают чужеродные клетки-мишени или изменившиеся собственные клетки. Такой тип реакции и обезвреживания антигенов (не сопровождающийся

135 :: 136 :: Содержание

Кровяные пластинки

Кровяные пластинки - безъядерные элементы сосудистой крови млекопитающих. Это небольшие цитоплазматические фрагменты, отделившиеся от мегакариоцитов красного костного мозга. В 1 мкл крови 250000 - 350000 кровяных пластинок. В крови птиц сходными по функции элементами являются небольшие клетки с ядром, называемые т р о м б о ц и т а м и .

При световой микроскопии в мазках окрашенной крови обычно обнаруживают скопления кровяных пластинок. Отдельные пластинки имеют вид дискообразных структур величиной 1 - 3 мкм, со слабобазофильной и гомогенной наружной частью - гиаломер (греч. гиалос - стекло; мерос - часть) и с окрашенными азуром зернами - грануломер. При электронной микроскопия в кровяных пластинках различают поверхностную мембрану, покрытую снаружи гликокаликсом, содержащим кислые гликозаминогликаны. Непосредственно под мембраной и параллельно ей располагаются микротрубочки и актиновые микрофиламенты; сократительные свойства последних проявляются при активации пластинок. Во внутренней зоне находятся несколько митохондрий и два типа гранул: плотные гранулы, в которых содержатся АТФ, катехоламины и серотонин, и так называемые α-гранулы лизосомной природы. Кроме того, в пластинках обнаружены относительно крупные по диаметру канальцы, образованные путем впячивания поверхностной мембраны (рис. 100).

В сосудистой крови пластинки существуют около 9 - 10 суток, после чего происходит их фагоцитоз, главным образом макрофагами селезенки.

Кровяные пластинки имеют важнейшее значение в обеспечении основных этапов остановки кровотечения - г е м о с т а з а . На месте повреждения эндотелия стенки сосуда и обнажения базальной мембраны происходит оседание и агрегация пластинок. Последующая их активация сопровождается изменением формы (пластинки становятся шаровидными) и выделением ряда соединений, содержащихся в гранулах (тромбоцитарные факторы),

135

Рис. 100. Схема ультрамикроскопического строения кровяных пластинок:

1 - α-гранулы; 2 - плотные гранулы; 3 - гликоген; 4 - митохондрии; 5 - микротрубочки; 6 - трубочки, связанные с поверхностью; 7 - плотные трубочки; 8 - гликокаликс.

которые ускоряют агрегацию пластинок. Кровяные пластинки крови кроликов выделяют значительное количество гистамина. В результате агглютинации все новых и новых пластинок образуется сгусток (белый тромб), препятствующий выхождению форменных элементов крови из поврежденного сосуда. Вследствие изменения поверхности кровяных пластинок активируются факторы свертывания, находящиеся в плазме крови, которые приводят к появлению нерастворимого фибрина, заполняющего пространства между коагулированными пластинками. В последующей ретракции кровяного сгустка имеет значение содержащийся в пластинках т р о м б о с т е н и н (сократительный белок).

136

135 :: 136 :: Содержание

136 :: 137 :: Содержание

ЛИМФА

Лимфа - почти прозрачная желтоватая жидкость, находящаяся в полости лимфатических капилляров и сосудов. Образование ее обусловлено переходом составных частей плазмы крови из кровеносных капилляров в тканевую жидкость и поступлением их вместе с продуктами обмена веществ, выделяемыми клетками соединительной ткани в лимфатические капилляры. В образовании лимфы существенное значение имеют взаимоотношение гидростатического и осмотического давления крови и тканевой жидкости, проницаемость стенки кровеносных капилляров, а также физико-химическое состояние основного вещества соединительной ткани.

Лимфа состоит из жидкой части - лимфоплазмы и форменных элементов. Л и м ф о п л а з м а отличается от плазмы крови меньшим содержанием белков. В лимфе содержится фибриноген, поэтому она также способна свертываться. Главные форменные элементы лимфы - л и м ф о ц и т ы ; встречаются и другие виды лейкоцитов. Состав лимфы в различных сосудах лимфатической

136

системы неодинаков. Различают периферическую лимфу (лимфа лимфатических капилляров и сосудов до лимфатических узлов), промежуточную (лимфа сосудов после прохождения через лимфатические узлы) и центральную (лимфа грудного и правого лимфатического протоков), наиболее богатая клеточными элементами.

137

136 :: 137 :: Содержание

137 :: 138 :: 139 :: 140 :: 141 :: 142 :: 143 :: Содержание

КРОВЕТВОРЕНИЕ

Постэмбриональное кроветворение (физиологическая регенерация крови)

Кроветворение (гемоцитопоэз) - многостадийный процесс последовательных клеточных превращений, приводящий к образованию зрелых клеток периферической сосудистой крови. В постэмбриональный период у животных развитие клеток крови осуществляется в двух специализированных интенсивно обновляющихся тканях, относящихся к разновидностям тканей внутренней среды и условно названных миелоидной

илимфоидной. В них постоянно совершается сбалансированный процесс новообразования

игибели клеточных элементов. Представлены они многочисленными гемопоэтическими клетками разного типа в комплексе с ретикулярными иди эпителиальными элементами и макрофагами.

Вмиелоидной ткани (греч. миелос - мозг) красного костного мозга происходит развитие стволовых кроветворных клеток и всех форменных элементов крови - эритроцитов, гранулоцитов, лимфоцитов, кровяных пластинок, моноцитов.

Влимфоидной ткани, находящейся в тимусе, селезенке, лимфатических узлах, слизистых оболочках внутренних полостных органов, образуются лимфоциты, а также клетки, являющиеся конечными стадиями дифференциации стимулированных T- и B- лимфоцитов.

С помощью клональных, иммунологических, электронно-микроскопических, генетических и радиобиологических методов за последние 25 лет получены важные данные, характеризующие кинетику клеточных популяций в процессе кроветворения. Отражением этого явилось построение новых схем кроветворения, в которых уточнены ранние стадии гемоцитопоэза, когда разделение клеток по морфологическим признакам еще невозможно. В настоящее время наиболее признанной является схема кроветворения, предложенная И. Л. Чертковым и А. И. Воробьевым (1981), в соответствии с которой весь гемоцитопоэз разделен на шесть этапов и соответственно выделено шесть классов кроветворных клеток (цв. табл. II).

Исходя из представления, сформулированного более 60 лет назад А. А. Максимовым, о происхождении клеток крови из единого источника признано, что родоначальным элементом всех клеток крови является полипотентная стволовая клетка (колониеобразующая единица в селезенке - КОЕс), способная к разнообразным превращениям и обладающая свойством

137

самоподдержания (пролиферации без видимой дифференциации) своего численного состава в течение всей жизни организма. Популяция стволовых клеток в схеме кроветворения считается клетками первого класса. Во взрослом организме наибольшее количество стволовых клеток находится в красном костном мозге (на 100000 клеток костного мозга приходится около 50 стволовых), из которого они мигрируют в тимус, селезенку, а у птиц в фабрициеву сумку.

Пролиферируют и развиваются стволовые клетки в том или ином направлении под влиянием близкодействующих индукторов микроокружения, образуемых клетками стромы - различными клетками ретикулярной (в красном костном мозге, селезенке) или ретикулоэпителиальной основы (в тимусе). Несмотря на то что стволовая клетка кроветворения способна проделывать около 100 митозов, в нормальных физиологических условиях основная масса стволовых клеток митотически инертна. Усиление их митотической активности и восстановление характерного для кроветворной системы данного организма количества стволовых клеток происходят при воздействиях, резко снижающих общую массу гемопоэтических элементов (например, после кровопотерь или воздействия лучистой энергии). Светомикроскопическое и электронно-микроскопическое исследование наиболее очищенной фракции стволовых клеток показало, что они имеют по своей морфологии сходство с малыми лимфоцитами.

Ближайшей ступенью превращения стволовой клетки в процессе кроветворения является второй класс - частично детерминированных клеток-предшественников двух разновидностей - миелопоэза и лпмфопоэза. Это популяция п о л у с т в о л о в ы х к л е т о к с более ограниченными способностями к самоподдержанию. На агаровой культуре эти клетки образуют колонии, поэтому они получили название "колониеобразующие единицы" - КОЕ. Подтверждено существование клеткипредшественницы гранулоцитарного, эритроцитарного, моноцитарного и мегакариоцитарного рядов гемопоэза (КОЕ - ГЭММ). Интенсивность их размножения и превращения в следующий, третий класс - "унипотентные клетки-предшественницы", обладающие еще меньшими способностями к самоподдержанию, регулируется действием специфических биологически активных веществ - поэтинов.

В настоящее время в третий класс поэтинчувствительных клеток отнесены клетки, способные к дифференцировке в направлении как двух ростков - клетка-предшественница грануло- и моноцитопоэза (КОЕ - ГМ), клетка гранулоцито- и эритроцитопоэза (КОЕ - ГЭ), клетка мегакариоцито- и эритроцптопоэза (КОЕ - МГЦЭ), так и клетки, дифференцирующиеся лишь в одном направлении, - клетка-предшественница гранулоцитов (КОЕ - Г), клетка-предшественница моноцитопоэза (KOE-M), клеткапредшественница эозинофилов (КОЕ - Эо), клетка-предшественница базофилов (КОЕ - Б), клетка-предшественница мегакариоцитов (КОЕ - МГЦ). Что касается лимфопоэза, то еще не получено

138

подтверждения существования общей (для T- и В-лимфоцитов) клетки-предшественницы, и она в схеме остается гипотетичной. Однако на основании обнаружения соответствующих клеточных антигенных маркеров выявлены клетки-предшественницы отдельно для T- и В- лимфоцитов.

Перечисленные выше классы стволовых, полустволовых и унипотентных предшественников имеют лимфоцитоподобный вид и морфологическими методами не распознаются. Если за счет стволовых клеток происходит качественная регуляция кроветворения, то есть снабжение кроветворной системы всеми видами предшественников, то на стадии поэтинчувствительных и следующих за ней морфологически распознаваемых стадиях большинство клеток находится в состоянии пролиферации. Именно в этом отделе реализуется основная количественная регуляция кроветворения, то есть обеспечение необходимого количества клеток нужного типа в ответ на конкретные потребности организма.

Далее следует четвертый класс клеток типа "бластов" (эритробласты, миелобласты, лимфобласты и т. д.). Все они имеют более крупные размеры (20 мкм и более), ядро с нуклеолами и нежносетчатым хроматином, неширокий ободок беззернистой, слабобазофильпой цитоплазмы. Несмотря на то что каждый "бласт" развивается в направлении лишь одного определенного типа клеток, морфологически все они трудно различимы.

Пятый и шестой классы морфологически распознаваемых клеток - это соответственно класс созревающих (миелоцит, нормоцит и др.) и класс зрелых клеток (эритроциты, гранулоциты и др.). На уровне последних двух классов выявлено принципиальное различие в поведении клеток миелоидного и лимфоидного рядов. Если в последних стадиях миелоидного кроветворения развитие идет вплоть до гибели клеток, то в лимфоидном ряду возможно превращение морфологически зрелых лимфоцитов в бластные формы. Однако это происходит под влиянием специфических индукторов - антигенов (антигензависимая бласттрансформация). Таким образом, в основном подтверждается выдвинутое А. А. Максимовым (1927) представление о том, что малый лимфоцит крови не является конечной стадией дифференциации клеток лимфоидного ряда, а сохраняет способность трансформироваться в клетки, способные к митотическому делению.

Развитие эритроцитов (эритроцитопоэз) в красном костном мозге протекает по схеме: стволовая клетка (CK) - полустволовые клетки (КОЕ - ГЭММ, КОЕ - ГЭ, КОЕ - МГЦЭ) - унипотентные предшественники эритропоэза (БОЕ - Э, КОЕ - Э) - эритробласт - пронормоцит - нормоцит базофильный - нормоцит поли-хроматофильный - нормоцит оксифильный - ретикулоцит - эритроцит. До стадии эритробласта клеткам несвойственны характерные отличительные морфологические признаки, как полагают, они имеют лимфоцитоподобный вид. О свойствах этих клеток судят на основании данных, получаемых главным образом методом клонирования в полутвердых средах, содержащих

139

агар, метилцеллюлозу и др. Показано, что в обычных условиях эритроцитопоэза непосредственный предшественник - эритропоэтинчувствительная унипотентная клетка (КОЕ - Э) образуется из клеток, формирующих большие колонии - бурсты, состоящие из нескольких тысяч эритроидных клеток, так называемые бурстообразующие единицы (БОЕ - Э). В условиях повышенной потребности в эритроцитах эритроцитопоэз может миновать стадии БОЕ - Э и КОЕ - Э (на схеме обозначено пунктирными линиями).

Конечный период эритроцитопоэза (начиная с эритробластов) сопровождается образованием морфологически распознаваемых клеток. При этом происходят характерные морфологические изменения: уменьшаются размеры всей клетки, отмечают ее уплотнение, затем исчезает ядро, изменяется окраска цитоплазмы. Эритробласты - клетки размером от 15 до 25 мкм. Ядро, занимающее ее большую часть, содержит мелко распыленный хроматин и 1 - 3 ядрышка. Образующиеся из эритробластов пронормоциты имеют меньшие размеры (12 - 18 мкм) и более грубую структуру хроматина ядра (рис. 101). Пронормоциты - интенсивно делящиеся клетки. В результате митотического деления образуются клетки размером 10 - 12 мкм, с плотным ядром и интенсивно