Периферические органы иммунной системы лимфоидная ткань

Периферические органы иммунной системы лимфоидная ткань

Среди компонентов типичных иммунных систем различают клетки, ткани и органы. Исполнители иммунологических реакций — лимфоидные клетки, которые находятся во всех тканях организма и в циркулирующей крови. Однако образование клеток иммунной системы сосредоточено в основном в лимфоидных органах. Органы и ткани иммунной системы подразделяют на первичные, или центральные, и вторичные, или периферические. К первичным органам иммунной системы млекопитающих относят костный мозг и тимус, у птиц — тимус и фабрициеву сумку. Первичными или центральными они называются потому, что в них образуются клетки иммунной системы, которые в дальнейшем заселяют вторичные или периферические органы иммунной системы.

К вторичным лимфоидным органам относятся лимфатические узлы, селезенка и система лимфоэпителиальных образований, объединяющая диффузные или плотные скопления лимфоидной ткани в слизистых оболочках пищеварительных, дыхательных и мочеполовых органов.

К лимфоидным органам, ответственным за иммунитет, относятся костный мозг, тимус, селезенка, лимфатические узлы и организованная лимфоидная ткань желудочно-кишечного тракта, к которой относятся миндалины, пеиеровы бляшки, отдельные фолликулы, аппендикс, а у птиц, кроме того, — фабрициева сумка. В настоящее время у млекопитающих не выявлено органов, подобных фабрициевой сумке (bursa) у птиц, ответственных за созревание тимуснезависимых лимфоцитов. Предшественники В-лимфоцитов у человека и, вероятно, млекопитающих образуются из стволовой клетки в костном мозге.

В первичных лимфоидных органах происходит образование и созревание клеток иммунной системы, во вторичных — эти клетки реализуют иммунный ответ на чужеродные антигены.

Лимфоидная ткань в тимусе, селезенке и лимфатических узлах окружена соединительно-тканной капсулой и морфологически автономна (органы лимфоидной системы). Лимфоидная ткань слизистых и кожи не инкапсулирована и представлена отдельными фолликулами (пеиеровы бляшки), единичными лимфоцитами собственной пластинки (lamina propria) и подслизистого слоя, а также внутриэпителиальными лимфоцитами. Главными клетками иммунной системы являются Т- и В-лимфоциты.
Общая масса лимфоидных клеток взрослого человека, функционирующих как единое целое, достигает 1,5-2,0 кг.

Лимфоциты активно мигрируют между лимфоидными органами и нелимфоидными тканями и готовы к встрече с чужеродным антигеном. Считается, что антиген является лишь фактором отбора определенного предсуществующего клона лимфоцитов, а не выступает в качестве участника формирования специфичности.

Тимус и фабрициева сумка необходимы для обеспечения иммунологической реактивности, но сами они, вероятно, не участвуют в гуморальном или клеточном иммунном ответе организма. Особое положение в иммунной системе принадлежит костному мозгу. Он является источником самоподдерживающейся малодифференцированной популяции мультипотентных стволовых клеток лимфои миелопоэза, из которых в дальнейшем развиваются В- и Т-лимфоциты, макрофаги, моноциты и другие клетки. Лимфоциты, образовавшиеся из стволовых клеток, заселяют тимус и фабрициеву сумку, где они превращаются соответственно в Т- и В-лимфоциты. Кроме того, костный мозг играет важную роль в образовании антител [39]. У человека и млекопитающих в процессе дальнейшего созревания в костном мозгу предшественники В-лимфоцитов превращаются в В-лимфоциты.

В результате каскадного антигеннезависимого процесса пролиферации и дифференциации клеток (лимфонеогенеза) лимфоциты приобретают распознающие структуры — рецепторы для антигенов. На основании специфичности рецепторов лимфоциты объединяются в клоны. Общее количество клонов, представляющих собой потомство одной клетки, достигает 10, численность каждого клона составляет

Большинство органов иммунной системы в эмбриогенезе образуется из энтодермы (тимус, фабрициева сумка) или мезодермы (селезенка), и ни один — из эктодермы [96]. Стволовые клетки (предшественники лимфоцитов) покидают костный мозг и заселяют первичные лимфоидные органы, в которых происходит дифференциация и пролиферация лимфоцитов, а иммунный ответ на антигены реализуется во вторичных лимфоидных органах. Клетки, покинувшие тимус или фабрициеву сумку, полностью иммунокомпетентные.

Независимо от происхождения, эпителий является первой линией защиты организма и, если она преодолена возбудителем, в борьбу вступают лимфоциты. Они имеются в коже, в подэпителиальных слоях внутренних органов, особенно вокруг отверстий пищеварительного и дыхательного трактов, где находятся мощные скопления клеток иммунной системы. Кроме того, такими же уязвимыми для патогенов, как и наружные покровы, являются участки дыхательной и пищеварительной систем.

Не исключено, что именно лимфоциты, тесно связанные с эпителием, особенно у позвоночных, получают сигналы и действуют в других местах согласно полученным «инструкциям». Представление о такой тесной связи между эпителием и лимфоидными структурами — весьма важное для понимания развития иммунитета. В нормальных условиях лимфоциты рециркулируют по системе лимфатических и кровеносных сосудов. Однако после антигенной стимуляции антигенреактивные лимфоциты задерживаются во вторичных лимфоидных органах, где происходит их пролиферация.

Способность В- и Т-лимфоцитов перемещаться в определенных В- и Т-зависимых зонах лимфоидных органов носит название «Хоминг». Лимфоциты, синтезирующие IgA, содержатся в основном в лимфоидной ткани слизистых оболочек и превращаются в плазмоциты вблизи Lamina propria. В Lamina propria соотношение клеток — продуцентов IgA и IgG равно 20:1, тогда как в селезенке и периферических лимфоузлах 1:3.

Постоянный обмен между клетками различных лимфоидных органов обеспечивает функционирование лимфоидной ткани как единого целого, обусловливает генерализацию иммунного ответа организма. Феномен рециркуляции лимфоцитов имеет важное значение в процессах резорбции антигенов в кишечнике и обеспечении локальных факторов защиты.

Следует отметить, что функционирование лимфоцитов невозможно без участия клеток нелимфоидной природы. Они представляют антиген лимфоцитам, обеспечивают микроокружение в органах, необходимое для созревания и дифференциации лимфоцитов.

Читайте также: Что такое потертость ткани

— Вернуться в оглавление раздела «Микробиология.»

6. Органы лимфоидной (иммунной) системы, их классификация. Закономерности их строения в онтогенезе человека.

Иммунная система объединяет органы и ткани, обеспечи­вающие защиту организма от генетически чужеродных клеток или веществ, поступающих извне или образующихся в орга­низме.

Органы иммунной системы, содержащие лимфоидную ткань, вырабаты­вают иммунокомпетентные клетки, в первую очередь лимфоциты, а также плазматические клетки, включают их в иммунный про­цесс, обеспечивают распознавание и уничтожение проникших в организм или образовавшихся в нем клеток и других чуже­родных веществ, «несущих на себе признаки генетически чуже­родной информации». Генетический конт­роль осуществляют функционирующие совместно популяции Т- и В-лимфоцитов, которые при участии макрофагов обеспечивают иммунный ответ в организме.

Иммунную систему, по современным данным, составляют все органы, которые участвуют в образовании клеток лимфоидного ряда, осуществляют защитные реакции организма, создают иммунитет — невосприимчивость к веществам, обладающим чу­жеродными антигенными свойствами. Паренхима этих органов образована лимфоидной тканью, которая представляет собой морфофункциональный комплекс лимфоцитов, плазмоцитов, макрофагов и других клеток, находящихся в петлях ретикуляр­ной ткани.

К органам иммунной системы принадлежат костный мозг, в котором лимфоидная ткань тесно связана с кроветворной, тимус (вилочковая железа), лимфатические узлы, селезенка, скопления лимфоидной ткани в стенках полых органов пищева­рительной, дыхательной систем и. мочевыводящих путей (мин­далины, лимфоидные — пейеровы — бляшки, одиночные лимфоид-ные узелки). Эти органы нередко называют лимфоидными органами, или органами иммуногенеза.

В отношении функции иммуногенеза перечисленные органы подразделяют на центральные и периферические.

К центральным органам иммунной системы относят костный мозг и тимус.

В ко­стном мозге из его стволовых клеток образуются В-лимфоциты (бурсазависимые), независимые в своей дифференцировке от тимуса. Костный мозг в системе иммуногенеза у человека в на­стоящее время рассматривается в качестве аналога сумки Фабрициуса — клеточного скопления в стенке клоачного от­дела кишки у птиц.

В тимусе происходит дифференцировка Т-лимфоцитов (тимусзависимых), образующихся из поступивших в этот орган стволовых клеток костного мозга. В дальнейшем обе эти популя­ции лимфоцитов с током крови поступают в периферические органы иммунной системы, к которым относят миндалины, лимфоидные узелки, расположенные в стенках полых органов пищеварительной и дыхательной систем, мочевыводящих путей, лим­фатические узлы и селезенку. Функции периферических органов иммунной системы находятся под влиянием центральных органов иммуногенеза.

Т-лимфоциты заселяют тимусзависимую зону лимфатических узлов (паракортикальная зона), селезенки (периартериальные лимфоидные муфты и периартериальная часть лимфоидных узел­ков) и обеспечивают осуществление клеточного иммунитета пу­тем накопления и ввода в действие сенсибилизированных (с по­вышенной чувствительностью) лимфоцитов, а также гумораль­ного иммунитета (путем синтеза специфических антител).

В-лимфоциты являются предшественниками антителообразу-ющих клеток — плазмоцитов и лимфоцитов с повышенной ак­тивностью. Они поступают в бурсазависимые зоны лимфатиче­ских узлов (лимфоидные узелки, мякотные тяжи) и селезенки (лимфоидные узелки, кроме их периартериальной части). В-лим­фоциты выполняют функции гуморального иммунитета, в кото­ром основная роль принадлежит крови, лимфе, секрету желез, содержащему вещества (антитела), участвующие в иммунных реакциях.

Т- и В-лимфоциты в световом микроскопе отличить друг от друга невозможно. Лимфоциты на своей поверхности несут рецепторы (чувствительные аппараты), распознающие антиге­ны — сложные вещества, вызывающие в организме иммунную реакцию. Эта реакция заключается в образовании антител клет­ками лимфоидной ткани. Количество (плотность расположения) таких рецепторов на поверхности В-лимфоцитов в 100—200 раз больше, чем на поверхности Т-лимфоцитов. Клетки, выполняю­щие иммунные реакции, получили также название иммунокомпетентных клеток (иммуноциты).

Органы иммунной системы локализуются в теле человека не беспорядочно, а в определенных местах. Центральные органы расположены в хорошо защищенных местах: костный мозг — в костномозговых полостях, тимус — в грудной полости позади рукоятки грудины. Периферические органы иммунной системы находятся на границах сред обитания микрофлоры, в участках возможного внедрения в организм чужеродных образований. Здесь формируются как бы пограничные, охранные зоны — «сторожевые посты», «фильтры», содержащие лимфоидную ткань. Миндалины залегают в стенках начального отдела пище­варительной трубки и дыхательных путей, образуя так называе­мое глоточное лимфоидное кольцо (кольцо Пирогова — Вальдейера). Лимфоидная ткань миндалин имеется на границе по­лости рта, полости носа, с одной стороны, и полости глотки и гортани — с другой. Лимфоидные (пейеровы) бляшки распола­гаются в стенках тонкой кишки, главным образом подвздош­ной, вблизи места впадения ее в слепую, возле границы двух различных отделов пищеварительной трубки: тонкой и толстой кишки. По другую сторону илеоцекального клапана многочис­ленные плотно лежащие друг возле друга лимфоидные узелки находятся в стенках червеобразного отростка. Одиночные лимфо идные узелки как бы рассеяны в толще слизистой оболочки органов пищеварения, дыхательных и мочевыводящих путей для осуществления иммунного надзора на границе организма и внешней среды, представленной воздухом, содержимым пищева­рительного тракта, выводимой из организма мочой.

Многочисленные лимфатические узлы лежат на путях следо­вания лимфы от органов и тканей в венозную систему. Чужерод­ный агент, попадающий в ток лимфы, задерживается в них и обезвреживается. На пути тока крови из артериальной системы (из аорты) в систему воротной вены, разветвляющейся в пе­чени, лежит селезенка, функцией которой является иммунный контроль крови.

Читайте также: Очки своими руками из ткани

Онтогенез.Характерным морфологическим признаком органов иммунной системы являются ранняя закладка (в эмбриогенезе) и состояние зрелости их уже у новорожденных, а также значительное раз­витие их в детском и подростковом возрасте, т. е. в период становления и созревания организма и формирования его за­щитных систем. В дальнейшем постепенно происходит возраст­ная инволюция как центральных, так и периферических органов иммунной системы. В них довольно рано (начиная с подростково­го и юношеского возраста) уменьшается количество лимфоидной ткани, а на ее месте разрастается соединительная (жировая) ткань.

Для лимфоидной ткани органов иммунной системы свойст­венно наличие лимфоидных узелков как без центра размноже­ния, так и с таким центром (центр деления клеток и образования новых лимфоцитов).

Общая масса органов иммунной системы в теле человека составляет (без костного мозга) около 1,5—2 кг (примерно 10 12 лимфоидных клеток).

Органы иммунной системы . Хотя клетки, выполняющие иммунологические функции, рассеяны по всему организму, к иммунной системе, строго говоря, относятся лишь лимфоидные органы и лимфоидные скопления, т.е. органы и структурные образования, основу которых составляют лимфоциты. Лимфоидные органы разделяют на центральные (первичные) и периферические (вторичные). Такими органами являются красный костный мозг, тимус, лимфатические узлы, селезенка и кишечные пластинки Пэйе.

Таблица 17. Органы и другие структурные образования иммунной системы

Группы органов и структур

Источники клеток-пред- шественников

Центральные органы В- лимфопоэза

Центральный орган Т- лимфопоэза

Периферические лимфоид-ные органы

Лимфоидные скопления в нелимфоидных органах

В эмбриогенезе — желточный мешок, печень; у взрослых — костный мозг (для В1 — сальник)

Лимфатические узлы, селезенка, миндалины, групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки), аппендикс

Внутриэпителиальные лимфоциты слизистых оболочек и кожи, lamina propria кишечника и матки, солитарные фолликулы слизистых оболочек; молочные пятна сальника

Иммунная система не только подвижная, но и непрерывно обновляющаяся. В то же время постоянство ее состава поддерживается достаточно строго. Хотя принципы этого гомеостаза еще недостаточно понятны, очевидно, что регуляция осуществляется на уровне отдельных разделов (компартментов) системы: численность и состав клеток костного мозга, тимуса и периферических лимфоидных органов регулируются самостоятельно и относительно независимо друг от друга, причем периферические лимфоидные органы регулируются как единое целое.

Уникальная особенность лимфоидных клеток состоит в том, что для их терминального созревания во внутренней среде организма в норме отсутствуют необходимые стимулы: для этого требуется поступление извне или образование внутри (вследствие патологического процесса) чужеродной субстанции — антигена. Лишь при появлении последнего во внутренней среде организма лимфоциты превращаются в эффекторные клетки, способные выполнять иммунологические функции, которые и служат конечными стадиями их развития.

Костный мозг . В костном мозгу (рис. 387) образуются все форменные элементы крови, включая лейкоциты — клетки, непосредственно связанные с иммунной системой. Часть клеток, развивающихся из костномозговых предшественников и относящихся к иммунной системе, практически не определяется в крови, таковы дендритные и тучные клетки. Кроветворная ткань представлена в костном мозгу цилиндрическими скоплениями вокруг артериол, образующими шнуры, отделенные друг от друга венозными синусоидами. Они расположены радиально и впадают в центральный синусоид. Клетки различных типов располагаются в кроветворной ткани островками. Наибольшее число стволовых элементов сосредоточено в периферической части просвета костномозгового канала. Рядом с ними вокруг разветвлений артериол располагаются лимфоидные и моноцитарные

Рисунок элементы, тогда как предшественники нейтрофильных гранулоцитов сосредото- 387 . чены в центре гемопоэтических долек. Размножающиеся и созревающие кроветворные клетки располагаются в петлях, которые образуют ретикулярные клетки. По мере созревания клетки (в частности, лимфоидные) перемещаются из периферической части

просвета к центру, где они проникают в синусоиды и поступают в кровоток.

На долю миелоидных элементов в костном мозгу человека приходится 60—65 % клеток, на долю лимфоидных — около 10-15 % кариоцитов. Примерно 60 % лимфоидных клеток находится в процессе созревания, остальные — зрелые клетки, готовые к эмиграции из костного мозга или, наоборот, мигрировавшие в костный мозг из крови. Доля ежедневно эмигрирующих лимфоцитов составляет у мышей около 50 % от общего числа лимфоидных элементов в костном мозгу (180 из 230-320 млн клеток). Обратный приток лимфоцитов из крови в костный мозг в 10 раз меньше (20 млн клеток в день). Содержание в костном мозгу лимфоцитов В-ряда выше, чем Т-клеток и их предшественников. В костном мозгу содержится 1-2 % плазматических клеток, что можно рассматривать как отражение иммунных реакций, реализуемых в костном мозгу.

В-росток лимфопоэза отличается большой интенсивностью функционирования. За сутки у мыши образуется 20-50 млн В-клеток, что значительно превосходит число клеток, требующихся для обновления популяции В-лимфоцитов. Полагают, что значительная часть образующихся клеток гибнет на стадии преВ-лимфоцитов. В настоящее время признано, что костный мозг служит основным местом дифференцировки В-лимфоцитов у млекопитающих (хотя признается роль в В-лимфопоэзе групповых лимфатических фолликулов толстой кишки у овец и некоторые другие особые случаи экстрамедуллярной дифференцировки В-клеток). Небольшое количество (7-8%) кариоцитов костного мозга приобретает маркеры Т-клеток под влиянием дифференцировочных факторов, т.е. представляют собой предшественники Т- лимфоцитов. Часть из них экспрессирует маркеры Т-лимфоцитов — CD7, 2 и 5.

Читайте также: Костюм капрал куртка брюки цвет олива ткань коттон пич 240

Формирование этих маркеров зависит от гормонов тимуса, приносимых в костный мозг с кровью. У клеток-предшественников, испытавших воздействие этих гормонов, повышается

способность к миграции в тимус, в котором они продолжают свое развитие. На костномозговой стадии развития предшественники Т-лимфоцитов стимулируют (при участии выделяемого ими гуморального фактора) пролиферацию стволовых клеток.

До 4% клеток костного мозга (20-30% от общего числа его лимфоидных клеток) несут маркеры зрелых Т-лимфоцитов, в частности CD3. Часть из них — Т-клетки, мигрировавшие из крови, — является представителями рециркулирующего пула лимфоцитов. Для этих клеток характерно преобладание СD8 + -лимфоцитов над СD4 + -лимфоцитами: соотношение CD4 + /CD8 + составляет в костном мозгу 0,5-1,0 (в крови 1,5-2,0). Миграция зрелых Т- лимфоцитов, а также части тимоцитов в костный мозг усиливается под влиянием гормонов коры надпочечников. В связи с этим содержание Т-клеток в костном мозгу увеличивается при стрессе. Физиологический смысл этого явления неясен; возможно, это связано с усилением процесса образования антител в костном мозгу вследствие миграции сюда Т-клеток, но это объяснение имеет отношение лишь к миграции СD4 + -клеток.

В то же время для костного мозга характерна субпопуляция Т-клеток, имеющих фенотип CD3 + CD4 — CD8 — . На их долю приходится 60% СDЗ + -клеток. Среди них 70-80% несут рецептор αβ-типа, а 20-30% — γδ-типа. Первые похожи на аналогичные клетки печени, но лишены (у мышей) маркера В220. Полагают, что они дифференцируются локально, минуя тимус.

Тимус (вилочковая железа) (рис. 388) . В отличие от костного мозга, совмещающего функции кроветворного органа и центрального органа иммунной системы, в котором детерминируется развитие лимфоидных клеток и созревают В-лимфоциты, тимус специализирован исключительно на развитии Т-лимфоцитов (а также, как выяснилось в последнее время, миелоидных элементов собственного микроокружения). Это отражает особую сложность процесса развития Т-лимфоцитов.

Рисунок 388. Тимус (Thimus). Положение тимуса в грудной полости. Вид спереди. 1 — тимус (правая и левая доли); 2 — внутренние грудные артерия и вена; 3 — перикард; 4 — левое лёгкое; 5 — плечеголовная вена (левая).

Тимус представляет собой лимфоэпителиальный орган. Эпителиальная часть органа является стабильной составляющей, имеющей местное происхождение, а лимфоидные элементы (собственно тимоциты) являются транзиторными: их предшественники мигрируют

в тимус из костного мозга (в эмбриональном периоде из печени), а большая часть созревших

в тимусе Т-лимфоцитов эмигрирует в периферический отдел иммунной системы, где они включаются в функциональный рециркулирующий пул Т-клеток. Основное назначение тимуса и состоит в формировании данного пула, что включает в себя:

— созревание Т-лимфоцитов, в частности появление у них антигенраспознающих рецепторов;

— дифференцировку Т-клеток на субпопуляции;

— отбор (селекцию) клонов Т-лимфоцитов, способных распознавать чужеродные пептиды в комплексе с аутологичными продуктами МНС.

Эти процессы осуществляются путем воздействия на предшественники Т-лимфоцитов и созревающие тимоциты клеточных и гуморальных факторов микроокружения, создаваемого элементами стромы тимуса.

Тимус состоит из двух долей, объединенных друг с другом. Каждая доля ограничена капсулой, от которой внутрь ткани отходят перегородки, делящие ее на дольки на уровне наружной части органа — коры. Внутренняя часть органа — мозговая — едина для каждой доли.

Тимус как бы разделен на два пространства (компартмента). Одно из них представлено обычной соединительнотканной стромой, сопровождающей сосуды и нервы. Строма образована фибробластами, эндотелием капилляров, волокнами; в периваскулярном пространстве присутствуют макрофаги, реже — плазматические и тучные клетки. Большая же часть объема органа приходится на второй — эпителиальный (внутритимусный) — компартмент, образованный трехмерным каркасом из эпителиальных клеток и ограниченный этими же клетками снаружи.

Периферические лимфоидные органы . Как отмечалось, периферический отдел иммунной системы включает систему органов (лимфатические узлы, селезенка, лимфоидные структуры и диффузная лимфоидная ткань, связанные со слизистыми оболочками и кожей), объединенных системой рециркуляции с относительной автономией субсистем, которые связаны с различными отделами слизистых оболочек (желудочно-кишечного тракта, бронхолегочного аппарата, урогенитального тракта) и кожи.

Лимфатические узлы дренируют лимфу с определенных регионов тела и контролируют появление в них чужеродных объектов — антигенов и их носителей. В некоторых отделах организма, например вдоль крупных сосудов на брыжейке, узлы располагаются цепочками или образуют конгломераты. Они имеют бобовидную форму и размеры от зерна до миндального ореха. Приносящие лимфатические и кровеносные сосуды проникают в узел с его выпуклой стороны и впадают в краевой синус, через который лимфа проникает в ткань коры. Узел покрыт капсулой, от которой внутрь органа отходят тонкие соединительнотканные перегородки — трабекулы. Эфферентные сосуды выходят с вогнутой поверхности узла.

Лимфатический узел (рис. 389) содержит наружную, корковую и более глубокую, медуллярную, зоны. В наружной части коры имеются фолликулы, которые служат средоточием В-лимфоцитов; среди стромальных элементов фолликулов находятся фолликулярные дендритные клетки.

Рисунок 389. Строение лимфатического узла. 1 — афферентный лимфатический сосуд; 2 — капсула; 3 — краевой синус; 4 — первичный лимфоидный фолликул; 5 — наружные слои коры (перифолликулярное пространство); 6 — паракортикальная зона; 7 — мозговой слой; 8 — вторичный фолликул; 9 — зародышевый центр; 10 — артерия; 11 — вена; 12 — эфферентный лимфатический сосуд; 13 — медуллярный синус; 14 — медуллярный шнур.

• Правообладателям
• Политика конфиденциальности