II. Клетки иммунной системы

Введение в иммунологию

Основная функция иммунной системы — защита от всего генетически
чужеродного — основана на ее способности распознавать «свое» и «чужое». Действие иммунной системы направлено не только на чужеродное, поступающее извне, например на микробы, но и на собственные измененные клетки. Нарушение функций иммунной системы приводит к разным заболеваниям — от крапивницы и аллергического ринита до ревматоидного артрита и злокачественных новообразований.

Эта глава дает общее представление об иммунной системе.
Дополнительную информацию можно найти в следующих главах и рекомендуемой литературе.

I. Органы иммунной системы.

Иммунная система представлена совокупностью органов и тканей, среди которых принято выделять центральные, где происходит созревание лимфоцитов, и периферические, где находятся зрелые лимфоциты.

А. К центральным органам

иммунной системы относятся тимус и костный мозг, во внутриутробном периоде — также печень.

1. Костный мозг. Все клетки иммунной системы происходят из стволовых клеток костного мозга, которые дифференцируются в лимфоциты, гранулоциты, моноциты, эритроциты и мегакариоциты. В костном мозге происходит раннее, антигеннезависимое, созревание и дифференцировка B-лимфоцитов. Уменьшение количества стволовых клеток и нарушение их дифференцировки приводят к иммунодефицитам.

2. Тимус развивается из третьего и четвертого глоточных карманов и располагается в средостении. В тимусе происходит дифференцировка костномозговых клеток—предшественниц T-лимфоцитов и превращение их в зрелые T-лимфоциты. Часть созревающих T-лимфоцитов направлены против собственных антигенов. В тимусе эти T-лимфоциты погибают. Кроме того, тимус вырабатывает ряд гормонов (например, тимозин), которые регулируют дифференцировку и функции T-лимфоцитов.

Б. Периферические органы иммунной системы

— это лимфоузлы, селезенка, лимфатические фолликулы ЖКТ. Эти органы связаны между собой кровеносными и лимфатическими сосудами. Перемещаясь
по этим сосудам, лимфоциты получают информацию об антигене и передают ее во все органы иммунной системы.

1. Лимфоузлы — периферические органы иммунной системы, расположенные по ходу лимфатических сосудов. Они задерживают антигены и предотвращают их распространение. Строение лимфоузла показано на рис.

Строма лимфоузла образована рыхлой соединительной тканью, в его паренхиме различают корковое и мозговое вещество. Корковое вещество — B-зависимая зона — содержит лимфатические фолликулы, состоящие в
основном из B-лимфоцитов. T-лимфоциты расположены преимущественно в паракортикальной — T-зависимой — зоне.

2. Селезенка задерживает и уничтожает антигены, циркулирующие в крови. Лимфоидная ткань селезенки представлена островками белой пульпы, которые, подобно лимфоузлам, имеют фолликулярное строение и разделены на B- и T-зависимые зоны.

3. Неинкапсулированная лимфоидная ткань слизистых оболочек — представлена глоточным лимфоидным кольцомПирогова, пейеровыми бляшками тонкой кишки, лимфоидными фолликулами аппендикса, а также лимфоиднойтканью слизистых оболочек желудка и кишечника, бронхов и бронхиол, слизистыхоболочек мочеполовой системы и всех остальных слизистых оболочек. Большое количество лимфоцитов находится также в собственной пластинке слизистой и среди клеток эпителия тонкой и толстой кишки. Лимфатические фолликулы также разделены на B- и T-зависимые зоны.

II. Клетки иммунной системы

А. Лимфоциты

обладают уникальным свойством — способностью распознавать антиген. Они делятся на B-, T-лимфоциты и нулевые клетки. Под световым микроскопом все лимфоциты выглядят одинаково, но их можно отличить друг от друга по антигенам клеточной поверхности и функциям. T-лимфоциты составляют 70—80%, а B-лимфоциты — 10—15% лимфоцитов крови. Оставшиеся лимфоциты называются нулевыми клетками. Антигены клеточной поверхности лимфоцитов можно выявить с помощью моноклональных антител, меченных флюоресцентными красителями. Источниками моноклональных антител служат гибридомы, получаемые при слиянии миеломных клеток с плазматическими. Гибридомы способны к неограниченному делению и выработке антител, специфичных к определенному антигену. Поскольку набор антигенов клеточной поверхности лимфоцитов зависит не только от типа и стадии дифференцировки клеток, но и от их функционального состояния, с помощью моноклональных антител можно не только различить разные лимфоциты, но и отличить покоящиеся клетки от активированных. Антигены клеточной поверхности, выявляемые с помощью моноклональных антител,принято называть кластерами дифференцировки и обозначать CD. CD нумеруются по мере их выявления.

Популяции и субпопуляции лимфоцитов. B-лимфоциты способны вырабатывать антитела к разным антигенам и являются основными эффекторами гуморального иммунитета. От других клеток их можно отличить по наличию иммуноглобулинов на клеточной мембране. T-лимфоциты участвуют в реакциях клеточного иммунитета: аллергических реакциях замедленного типа, реакции отторжения трансплантата и других, обеспечивают противоопухолевый иммунитет. Популяция T-лимфоцитов делится на две субпопуляции: лимфоциты CD4 — T-хелперы и лимфоциты CD8 — цитотоксические T-лимфоциты. Помимо этого существуют 3 типа T-хелперов: Th1, Th2 и Th3.

Основные биологические эффекты некоторых цитокинов приведены в табл. 1.3.

Нулевые клетки имеют ряд морфологических особенностей: они несколько крупнее B- и T-лимфоцитов, имеют бобовидное ядро, в их цитоплазме много азурофильных гранул. Другое название нулевых клеток — большие гранулярные лимфоциты. По функциональным характеристикам нулевые клетки отличаются от B- и T-лимфоцитов тем, что распознают антиген без ограничения по HLA и не образуют клетки памяти. Одна из разновидностей нулевых клеток — NK-лимфоциты. На их поверхности есть рецепторы к Fc-фрагменту IgG, благодаря чему они могут присоединяться к покрытым антителами клеткам-мишеням и разрушать их. Это явление получило название антителозависимой клеточной цитотоксичности. NK-лимфоциты могут разрушать клетки-мишени, например опухолевые или инфицированные вирусами, и без участия антител.

Б. Фагоциты

— макрофаги, моноциты, гранулоциты — мигрируют в очаг
воспаления, проникая в ткани сквозь стенки капилляров, поглощают и переваривают антиген.

1. Макрофаги и моноциты.Клетки — предшественницы макрофагов — моноциты, выйдя из костного мозга, в течение нескольких суток циркулируют в крови, а затем мигрируют в ткани. Роль макрофагов в иммунитете исключительно важна — они обеспечивают фагоцитоз, переработку и представление антигена T-лимфоцитам.

Макрофаги вырабатывают ферменты, некоторые белки сыворотки, кислородные радикалы, простагландины и лейкотриены, цитокины (интерлейкины-1, -6, фактор некроза опухолей и другие). Предшественниками клеток Лангерганса, клеток микроглии и других клеток, способных к переработке и представлению антигена, также являются моноциты. В отличие от B- и T-лимфоцитов, макрофаги и моноциты не способны к специфическому распознаванию антигена.

Фагоциты делятся на две группы: циркулирующиеи тканевые. К циркулирующим фагоцитам
относятся все гранулоциты и моноциты, к тканевым — макрофаги соединительной
ткани, купферовские клетки, дендритные клетки селезенки и лимфоузлов, клетки
Лангерганса, альвеолярные и интерстициальные макрофаги легких, клетки микроглии
и другие. Фагоцитоз играет важнейшую роль в защите организма от чужеродного.
Нарушения функций фагоцитов приводят к повышенной восприимчивости к инфекциям.
Уничтожение антигена фагоцитами можно разделить на несколько стадий:
1) хемотаксис (направленное движение фагоцита к антигену); 2) адгезия фагоцитов
к эндотелию; 3) выход фагоцитов во внесосудистое пространство; 4) опсонизация
антигена (связывание с антителами и комплементом) и прикрепление к нему
фагоцита; 5) фагоцитоз; 6) активация метаболизма фагоцитов; 7) расщепление
антигена.

Хемотаксис. Фагоциты могут перемещаться хаотично и направленно.
Направленное движение фагоцитов называется хемотаксисом. Известно множество
веществ, вызывающих хемотаксис, например анафилатоксины (фрагменты компонентов
комплемента C3a, C4a, C5a), продукты жизнедеятельности бактерий, лейкотриены.

Опсонизация — обволакивание поверхности чужеродных частиц антителами
или компонентами комплемента — облегчает поглощение чужеродных частиц
фагоцитами.

Фагоцитоз — это поглощение чужеродной клетки или частицы фагоцитом с
образованием вакуоли — фагосомы. Фагосома затем сливается с лизосомой, в
результате чего в нее попадают ферменты, разрушающие фагоцитированный материал.
Важную роль в его уничтожении играют кислородные радикалы, продукция которых
резко возрастает при контакте фагоцитов с бактериями или чужеродными частицами.
Кроме того, в процессе фагоцитоза накапливаются галогенсодержащие радикалы,
также обладающие бактерицидным действием. По продукции кислородных радикалов в
ответ на введение чужеродных частиц можно оценить цитотоксическую активность
фагоцитов.

2. Нейтрофилы.Основная функция этих клеток — фагоцитоз. Действие
нейтрофилов, как и макрофагов, неспецифично.

3. Эозинофилы играют важную роль в защите от гельминтов и простейших. По свойствам эозинофилы сходны с нейтрофилами, но обладают меньшей фагоцитарной активностью. Считается, что в норме эозинофилы угнетают воспаление. Однако при бронхиальной астме эти клетки начинают вырабатывать медиаторы воспаления — главный основный белок, нейротоксин эозинофилов, катионный белок эозинофилов, лизофосфолипазу, — вызывающие повреждение эпителия дыхательных путей.

В. Базофилы и тучные клетки

секретируют медиаторы — гистамин, лейкотриены, простагландины, фактор активации тромбоцитов, — которые повышают проницаемость сосудов и участвуют в воспалении.
Базофилы циркулируют в крови, время их жизни составляет всего несколько суток. Тучные клетки, которых значительно больше, чем базофилов, находятся в тканях. Базофилы и тучные клетки несут на своей поверхности рецепторы IgE и играют важнейшую роль в аллергических реакциях немедленного типа.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: