Лекция 2 Иммунная система млекопитающих (стр. 3 )

Таким образом, в организме человека иммунная система представлена лимфоидной тканью, рассредоточенной по всему организму. Ее составляют ретикулярные и лимфоидные клетки.

Различные типы организации лимфоцитов обеспечивают наиболее эффективную реакцию лимфоидной (иммунной) системы при встрече с чужеродным антигеном.

ИС по структуре многокомпонентна, но функционально выступает как единое целое, определяя клеточное и гуморальное постоянство организма. Основной рабочий орган ИС – лейкоцит, а ее специфических реакций – лимфоцит.

КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ

Клетки иммунной системы представлены В-лимфоцитами, Т-лимфоцитами, моноцитами, макрофагами, нейтрофилами, базофилами, эозинофилами, тучными, эпителиальными клетками и фибробластами.

Формирование иммунокомпетентных клеток начинается в костном мозге, имеющем массу около 3 кг. В нем из полипотентной стволовой клетки формируются все циркулирующие в крови форменные элементы, в том числе основные функциональные клеточные компоненты иммунной системы ? лейкоциты.

В норме в периферической крови взрослого человека число лейкоцитов колеблется от 4,90±0,26 до 6,53±0,25 109 /л.

В крови циркулирует 5 типов лейкоцитов, которые с позиции иммунологии можно разделить на

фагоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и моноциты) и иммуноциты (лимфоциты).

Морфологически же лейкоциты разделяются на полиморфноядерные лейкоциты (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) и мононуклеары (лимфоциты и моноциты).

Особенность полиморфноядерных лейкоцитов — наличие в цитоплазме нескольких гранул, почему они и получили название «гранулоциты».

В отличие от эритроцитов и тромбоцитов полиморфноядерные лейкоциты в крови — временные представители, ибо их главная функция — фагоцитоз — осуществляется в тканях. Группу фагоцитов составляют микрофагоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы) и мононуклеарные фагоциты (моноциты, макрофаги).

В костном мозге гранулопоэз осуществляется в виде колоний, из групп клеток, включающих 50 и более гранулоцитов и макрофагов. Процесс созревания лейкоцитов осуществляется в митотической лакуне в течение 5-10 дней и в зрелой постмитотической лакуне 3-5 дней. Лейкоциты в последней могут расцениваться как складской пул и в случае инфекционного процесса мобилизуются в кровоток. В этом случае в кровь поступают как зрелые, так и незрелые нейтрофилы, вплоть до метамиелоцитов, определяя характерный для гнойной инфекции сдвиг формулы «влево».

Созревшие фагоциты из костного мозга поступают в кровоток, где находятся только несколько часов, а дальше поступают в ткани и там функционируют несколько дней.

Нейтрофилы в связи с непродолжительностью жизни называют «камикадзе», ибо они быстро покидают и костный мозг, и кровь.

Моноциты из кровотока поступают в ткани, где дифференцируются на различного вида макрофаги с продолжительностью жизни от нескольких месяцев до нескольких лет.

Лимфоциты также первоначально образуются в костном мозге, откуда поступают в кровь. В отличие от фагоцитов они живут дольше и могут циркулировать многократно между лимфатической системой и кровотоком.

Хотя защитные функции лейкоцитов носят неспецифический характер, прослеживается уже некоторая дифференцировка их участия в реакциях защиты. Так, нейтрофилы и моноциты выполняют роль фагоцитов, эозинофилы и базофилы организуют очаг воспаления, лимфоциты — основной рабочий орган в специфических иммунных реакциях.

Нейтрофилы, базофилы и эозинофилы играют определенную роль в фагоцитозе условно-патогенных бактерий, развитии аллергий. Активированной формой базофилов являются т. н. тучные клетки, их также называют тканевыми базофилами. Они принимают участие в иммунном ответе аллергического характера.

Зрелые (полиморфноядерные) нейтрофилы (гранулоциты диаметром 9-12 мкм) имеют сегментарное ядро с 2-5 долями, в их цитоплазме содержится несколько сот гранул, включающих и себя в основном ферменты лизоцим (мурамидаза) и лактоферин. В цитоплазме также имеется несколько больших азурофильных гранул, являющихся типичными лизосомами, содержащими пероксидазу, лизоцим, кислые гидролазы и ряд других бактерицидных протеинов.

В норме и периферической крови взрослого человека на долю нейтрофилов приходится 57-80% от общего количества лейкоцитов, в том числе 1-5% составляют палочкоядерные и 45-75% — сегментоядерные нейтрофилы. Как в абсолютном, так и относительном показателях нейтрофилы занимают ведущее место среди клеток «белой» крови. Количество нейтрофилов увеличивается (нейтрофильный лейкоцитоз) при гнойной инфекции, так как они принимают участие в уничтожении многих гноеродных бактерий, в частности кокков; их число снижается (нейтропения, агранулоцитоз) при некоторых вирусных заболеваниях, действии токсических веществ, в том числе некоторых лекарственных средств, на гранулопоэз.

Поступившие из костного мозга нейтрофилы в крови находятся около 6 часов, после чего переходят в ткани, где функционируют 3-5 дней

Нейтрофилы интенсивно накапливаются в местах тканевого повреждения и воспаления. Миграции нейтрофилов в очаг воспаления, чтобы поглощать и убивать бактерии, благоприятствуют изменения в микроциркуляции, повышение сосудистой проницаемости.

Основная функция нейтрофилов – киллинг бактерий. Нейтрофил фагирует бактерии вместе с окружающей средой. Фагоцитоз усиливается, если бактерии покрыты иммуноглобулинами (опсонизация) или СЗв-компонентом комплемента.

Эозинофилы. Обладают меньшей фагоцитарной активностью, менее подвижны. В периферической крови содержится не более 1% всей популяции эозинофилов, живут они в кровотоке не более 10 часов, после чего поступают в ткани и осуществляют там свои защитные функции в течение 1-2 дней, затем погибают. Их роль – регуляция сосудисто-инфильтративной фазы воспаления через контроль выделения гистамина и других биологически активных веществ базофилами и тучными клетками. Эозинофилы нейтрализуют избыточно выброшенный гистамин. Иными словами, эозинофилы – регуляторы функции базофилов и тучных клеток.

Эозинофилия как защитная реакция, сформировавшаяся против гельмин - тов, развивается в основном в ответ на крупные антигены, размеров, не подлежащих фагоцитозу.

Базофилы. В крови человека на долю базофилов приходится около 0,5 % всей популяции лейкоцитов. Из костного мозга созревшие базофилы поступают в кровоток, затем в ткани, где их функция сводится к выделению биологически активных веществ гистамина, серотонина, тетрапептидов и др.

Гистамин составляет почти 10% массы гранул базофила и, освобождаясь при дегрануляции базофила, обусловливает расширение кровеносных сосу­дов, чем способствует миграции клеток в очаг повреждения. Гистамин и тетрапептиды стимулируют уничтожение паразита эозинофилами и нейтрофилами при участии комплемента. Если дегрануляция носит чрезмерный характер, интенсивно выражена, развивается иммунопатологический процесс — атопические заболевания.

Моноцитарно-макрофагальная система представлена моноцитами, макрофагами, эпителиальными клетками, многоядерными гигантскими клетками (образуются от слияния отдельных макрофагов). Макрофаг обладает высокой фагоцитарной активностью и подвижностью в тканях. А-клетки или вспомогательные.

Моноциты являются предшественниками тканевых макрофагов. Дифференцировка идет по стадиям: монобласт — промоноцит — моноцит крови — тканевой макрофаг. Образуются моноциты в костном мозге, после чего поступают в кровь, но быстро покидают ее и в тканях под названием макрофаги выполняют свою эффекторную функцию. Из клеток СМФ наиболее многочисленны макрофаги, причем внесосудистый пул СМФ в 25 раз превышает их число в крови. Особенно много макрофагов в печени, селезенке, легких, Поэтому макрофаги дифференцируют — перитонеальные, легочные, купферовские клетки, клетки Лангерганса, мезангиальные клетки почек, остеокласты, клетки микроглии.

Макрофаги — своеобразные «мусорщики», они участвуют в формировании фагоцитарной реакции, гуморального иммунитета. Важнейшая функция макрофагов — «презентация» антигенов.

Основные функции клеток СМФ включают:

а) синтез биологически активных веществ, регулирующих образование других иммунокомпетентных клеток;

б) защита от чужеродных веществ путем киллинга и переваривания;

в) роль клеток-«мусорщиков», убивающих и разрушающих собственные поврежденные, дефектные, состарившиеся клетки;

г) киллинг и переваривание собственных клеток, несущих на себе генетически чужеродную информацию (опухолевые клетки и другие мутанты);

д) участие в двухсторонних клеточных регуляторных взаимодействиях с лимфоцитами и представление им чужеродных антигенов.

В настоящее время различные аспекты функционирования фагоцитарной системы интенсивно изучаются. Особое внимание придается молекулярным механизмам активации фагоцитов, дефектам фагоцитоза. По мере накопления фактов все больше подтверждаются идеи , что фагоцитоз не только защищает организм от болезнетворных агентов, но и обеспечивает гомеостаз.

Макрофаги относятся к секреторным клеткам, синтезируя и выделяя более 40 ферментов, монокинов и биологически активных веществ с различной структурой и разнонаправленными точками приложения. Так, первым изученным монокином, первоначально описанным как эндогенный пироген, стал интерлейкин-1.

Макрофаги участвуют как в естественном, так и в специфическом иммунном ответе. Причем на ранней стадии иммунного ответа макрофаги выполняют функцию презентации антигена (в результате фагоцитоза антиген расщепляется, а его эпитоп выносится на мембрану в комплексе с белком HLA II), а на конечной стадии макрофаг активируется лимфокинами.

Лимфоциты. Число лимфоцитов у человека исчисляется астрономическими цифрами — их насчитывается около триллиона. В периферической крови имеется 1-4х 109/л лимфоцитов, но это составляет не более 1% всех лимфоцитов организма. Все лимфоциты делятся на популяции Т-клеток, В-клеток и 0 (нулевых) клеток.

Т-лимфоциты. Размер 6-6,5 мкм. Округлое, компактное и интенсивно окрашенное ядро и узкий ободок цитоплазмы. Перинуклеарная область выражена слабо или отсутствует. Содержат кислую фосфатазу, нет гликогена, долгоживущие, радиоустойчивы.

Данный тип клеток — основной участник так называемой клеточной формы иммунного реагирования. Т-лимфоциты разрушают чужеродные клетки (трансплантаты, опухолевые клетки, вирустрансформированные клетки) при непосредственном контакте с данными клеточными формами. Распознавание чужеродных клеток осуществляется антигенраспознающими Т-клеточными рецепторами (ТКР), экспрессирующимися на поверхности Т-лимфоцитов.