Органы и ткани иммунной системы

ТЕМА ЛЕКЦИИ: «Иммунная система. Формы иммунного ответа.»

 

План лекции:

1. Иммунная система: особенности, строение и функции.

2. Иммунокомпетентные клетки, их функции.

3. Иммунный ответ: основные формы, кооперация иммунокомпетентных клеток при иммунном ответе.

 

В 1968 г. Фрэнк Бернет впервые выделил иммунную систему в самостоятельную и поставил ее в ряд важнейших систем жизнеобеспечения, сформулировав концепцию иммунного надзора, осуществляемого иммунокомпетентными клетками.

Иммунная система – это система контроля, представленная совокупностью лимфоидных органов и тканей, обеспечивающих антигенное постоянство внутренней среды организма, сохранение его видовой индивидуальности.

Особенности иммунной системы:

1. Генерализована по всему телу, но функционирует как единое целое.

2. Клетки иммунной системы циркулируют по всему организму через кровоток.

3. Многократно дублирует свои функции.

4. Работает в тесной взаимосвязи с другими системами организма (нервной, эндокринной и др.).

5. Вырабатывает строго специфический иммунный ответ в отношении каждого антигена.

Главные задачи иммунной системы:

v распознавание;

v нейтрализация;

v элиминация;

v запоминание чужеродного агента.

Компоненты иммунной системы:

1. Органы иммунной системы:

v центральные;

v периферические.

2. Клетки иммунной системы.

3. Биологически активные макромолекулы – цитокины.

Органы и ткани иммунной системы.

Центральные органы иммунной системы:

v костный мозг;

v вилочковая железа (тимус).

В центральных органах иммунной системы происходит лимфопоэз – антигеннезависимая дифференцировка лимфоцитов от стволовой кроветворной клетки до зрелого неиммунного лимфоцита. Зрелые неиммунные лимфоциты по-английски называют naive (наивные) или virgine (девственные).

Костный мозг (medulla ossea rubra) – локализуется в губчатом веществе костей (эпифизы трубчатых костей, грудина, ребра), это центральный орган кроветворения, место обитания стволовых кроветворных клеток, которые являются родоначальницами всех форменных элементов крови и соответственно иммунокомпетентных клеток. Все клетки крови происходят из общей клетки-предшествественницы – стволовой кроветворной клетки. На территории костного мозга проходит полный «курс» эритропоэза (заканчивается эритроцитами), миэлопоэза (заканчивается лейкоцитами – нейтрофилами, моноцитами, эозинофилами, базофилами), мегакариоцитопоэза (заканчивается тромбоцитами), а также лимфопоэза – образуется общая клетка-предшественник всех лимфоцитов – лимфобласт, из которой в костном мозге созревают нормальные киллеры, дендритные клетки и В-лимфоциты, на поверхности которых появляются Ig-рецепторы (рецепторы к антигенам). В костном мозге происходит также селекция В-лимфоцитов – В-лимфоциты, несущие рецепторы к собственным антигенам уничтожаются путем апоптоза. Четвертый потомок лимфобластов, запрограммированный к дифференцировке Т-лимфоцитов, мигрирует для прохождения поэза из костного мозга в тимус.

Тимус (вилочковая железа, thymus) –   специализированный лимфоидный орган, в котором проходит лимфопоэз Т-лимфоцитов. Тимус расположен в переднем верхнем средостении, за грудиной, над сердцем. Тимус состоит из двух больших долей, которые фрагментированы на множество долек, разделенных фиброзными перегородками. В каждой дольке выделяют две гистологические зоны, по периферии – корковая, в центре – мозговая. Пре-Т-лимфоциты из костного мозга поступают в кору тимуса, где эпителиальные клетки своими отростками «обнимают и баюкают» лимфоциты, способствуя их созреванию, поэтому они названы nurse cells (клетки-сиделки, нянечки). Дифференцировка Т-лимфоцитов завершается в мозговом слое долек тимуса формированием их субпопуляций – Т-хелперов и цитотоксических Т-лимфоцитов. В ходе созревания Т-лимфоциты тоже проходят селекцию – клетки с рецепторами для собственных антигенов погибают.

Онтогенез тимуса:

Тимус появляется в период внутриутробного развития и начинает функционировать у шестинедельного эмбриона, к моменту рождения тимус весит 10-15 г. Тимус окончательно созревает к 5 годам и достигает максимального размера и веса (30-40 г) к 9-12 годам. После периода полового созревания начинается инволюция органа – замещение жировой и соединительной.  Инволюция тимуса сопровождается снижением продукции Т-лимфоцитов.

К центральным органам иммунной системы у птиц относят сумку Фабрициуса, локализованную в области клоаки. Сумка (бурса) Фабрициуса – орган лимфопоэза птиц, где происходит созревание и полная дифференцировка В-лимфоцитов. До сих пор не удалось обнаружить никакого аналога бурсы у млекопитающих, т.е. такого органа, в котором происходила бы полная дифференцировка В-лимфоцитов. Считается, что у млекопитающих его функции выполняют костный мозг и пейеровы бляшки тонкого кишечника.

Созревшие в костном мозге и тимусе лимфоциты поступают на периферические органы иммунной системы.

Периферические органы иммунной системы:

v селезенка;

v лимфатические узлы;

v неинкапсулированная лимфоидная ткань слизистых оболочек и кожи;

v печень;

v периферическая кровь.

На территории периферических лимфоидных органов происходит иммуногенез –   антигензависимая дифференцировка лимфоцитов (образуются клоны иммунных или эффекторных лимфоцитов, которые распознают антиген и организуют его деструкцию).

Селезенка – лимфоидную ткань селезенки называют белой пульпой, в белой пульпе имеются тимусзависимые и тимуснезависимые зоны, которые заселяются Т- и В-лимфоцитами соответственно. Селезенка – это лимфоцитарная «таможня» для антигенов, попавших в системную циркуляцию в кровь.

Лимфатические узлы – множественные, симметрично расположенные по телу, инкапсулированные периферические лимфоидные органы бобовидной формы, размером 0,5-1,5 см. У человека насчитывается до 1000 лимфатических узлов. В лимфатических узлах также имеются В-лимфоцитарные и  Т-зависимые зоны. Лимфатические узлы – это «таможня» для антигенов, попадающих во внутреннюю среду организма через покровные ткани.

Неинкапсулированная лимфоидная ткань слизистых оболочек и кожи:

v лимфоидная ткань, ассоциированная с ЖКТ (GALT – gut-associated lymphoid tissue): глоточное лимфоидное кольцо Пирогова, пейеровы бляшки тонкой кишки, лимфоидные фолликулы аппендикса;

v лимфоидная ткань, ассоциированная с бронхами и бронхиолами (BALT – bronchial-associated lymphoid tissue);

v лимфоидная ткань других слизистых оболочек (MALT – mucosal-associated lymphoid tissue);

v лимфоидная ткань, ассоциированная с кожей (SALT – skin- associated lymphoid tissue).

Основная функция лимфоидной ткани слизистых оболочек и кожи –дифференцировка В-лимфоцитов в плазмоциты, продуцирующие секреторные иммуноглобулины классов А и Е, обеспечивающие местный иммунитет.

Печень – место локализации большей части нормальных киллеров и половины всех тканевых макрофагов организма. Лимфоциты печени «обслуживают» кровь воротной вены, несущей все внешние, всосавшиеся в кишечнике вещества, обеспечивая поддержание иммунологической толерантности к пищевым веществам.

Периферическая кровь – транспортно-коммуникационный компонент иммунной системы.

Возрастные особенности иммунной системы:

v Ранняя закладка органов иммунной системы (с 4-5 недели внутриутробного периода – закладка центральных органов, с 9-12 недели – периферических).

v Морфологическая зрелость к  моменту рождения.

v Весовой максимум органы иммунной системы достигают к 10-14 годам.

v Формируется индивидуально в зависимости от антигенного окружения.

v Ранняя инволюция органов иммунной системы (к 40-50 годам происходит замещение лимфоидной ткани жировой и соединительной).

Клетки иммунной системы:

1. Иммунокомпетентные клетки.

2. Антигенпрезентирующие клетки.

3. Вспомагательные клетки (тучные клетки, базофилы, эозинофилы, тромбоциты) – участвуют в развитии воспалительной реакции.