Органы иммунной системы

Иммунная система

Иммунная система определяет характер и силу иммунного ответа на экзогенные антигены и собственные генетически измененные клетки и представляет собой сложную много­компонентную систему лимфоидных органов, тканей и клеток, которые неравномерно расположены по всему ор­ганизму.

Выделяют центральные и периферические органы иммунной системы. К центральным органам относят костный мозг (bone marrow) и вилочковую железу (тимус — thymus). Их называют центральными, потому что именно в них происходят созревание и дифференцировка лимфоцитов — лимфопоэз. Они регу­лируют и контролируют работу периферического аппарата иммунной системы.

Иммунный ответ организма реализуется только с участием этих специализированных клеток — лимфоцитов, которые яв­ляются главными, центральными клетками иммунной систе­мы и ответственны за реализацию клеточного и гуморального звена иммунитета. В организме взрослого человека содержит­ся около 10¹³ лимфоцитов.

Костный мозг — орган кроветворения. Из него ежесуточно выходят в циркуляцию стволовые клетки, среди которых есть и предшественники лимфоцитов (пре-лимфоциты). Здесь же из полипотентной стволовой клетки образуются и другие иммунокомпетентные клетки — нормальные киллерные (NK) и дендритные. В костном мозге проходят дифференцировку все лейкоциты крови и образуются нейтрофилы, моноциты/мак­рофаги, эозинофилы, базофилы, тучные клетки, участвующие в иммунном ответе в качестве помощников лимфоцитов. На завершающей стадии иммунного ответа к ним подключаются эритроциты, которые транспортируют образовавшиеся им­мунные комплексы антигена с антителом и комплементом в печень и селезенку для фагоцитоза и разрушения.

В костном мозге из пре-В-лимфоцита формируется незре­лый В-лимфоцит (В-клетка), на поверхности которого экспрессирован иммуноглобулиновый рецептор (IgM), но отсут­ствует рецептор IgD (он появляется позднее у зрелых В-клеток периферии). Рецептор IgM обладает узкой специализацией и способен реагировать только с одним антигенным эпитопом.

В-лимфоциты первоначально получили свое наименование по первой букве латинского названия сумки Фабрициуса («bursa Fabricii») у птиц, где формируются клетки этого типа. В последующем было установлено, что аналогичную функцию у человека выполняет костный мозг.

В-лифоциты являются компонентами В-системы иммуни­тета, с участием которой осуществляется гуморальная фор­ма иммунного ответа.

В костном мозге в дальнейшем происходит селекция В-лимфоцитов. Она проявляется в следующем: клоны В-лимфоцитов, несущие IgM-рецепторы к своим собственным антиге­нам (аутоантигены), уничтожаются путем апоптоза (запро­граммированная гибель) в костном мозге или приходят в со­стояние ареактивности.

Апоптоз (греч. apoproegmena — то, что должно быть отверг­нуто в споре, или опадающие листья осенью) означает био­логический механизм гибели клеток путем активации внут­риклеточных ферментов, которые повреждают митохондрии и вызывают деградацию ДНК и ядра с последующим распадом. Остатки клетки фагоцитируются. При этом клет­ка погибает без вреда для окружающих тканей.

После апоптоза в костном мозге остаются активными те В-клетки, которые способны реагировать только на чужеродные антигены. Они являются незрелыми, наивными (от англ. na­ive — наивный), функционально не подготовленными, так как еще не контактировали с чужеродными антигенами. Эти В-клетки мигрируют по кровеносным сосудам в периферические лимфоидные органы.

В тимусе из клеток-предшественников происходят созре­вание и дифференцировка Т-лимфоцитов (Т-клеток). В дальнейшем они обеспечивают клеточную форму иммун­ного ответа.

Здесь у Т-лимфоцитов формируется антигенраспознающий Т-клеточный рецептор (ТКР) и дополнительные белковые мо­лекулы (корецепторы). Они делят Т-клетки на субпопуляции: Т-киллеры/супрессоры, на поверхности которых экспрессиру-ется корецептор CD8, и Т-хелперы/индукторы с корецептором CD4. Корецепторы — это особые белки клеточной мембраны, которые усиливают взаимодействие ТКР с антигеном и участ­вуют в передаче сигнала внутрь клетки. Формируется множе­ство клонов Т-клеток (тимоциты), и среди них отбираются только те, которые могут взаимодействовать с молекулами главного комплекса гистосовместимости (МНС). Происходит апоптоз тимоцитов, способных реагировать на собственные антигены (аутоантигены) или несущих на своей поверхности агрессивную информацию. В результате вилочковую железу каждые сутки покидает 8,5 млн зрелых Т-лимфоцитов, что со­ставляет только 3—5% от всех образовавшихся тимоцитов. Выжившие Т-клетки мигрируют на периферию, и до встречи с антигеном их называют наивными, неиммунными.

Среди лимфоцитов периферической крови человека Т-лимфоциты составляют 55—60%, В-лимфоциты — 25—30 % и 10—20% —это нулевые лимфоциты, которые не прошли дифференцировку и являются, вероятно, клетками-пред­шественниками.

На поверхности лимфоцитов, покидающих центральные органы иммунной системы, имеется целый набор адгезивных молекул: селектины, интегрины, адгезины суперсемейства им­муноглобулинов, homing-рецепторы (от англ. home — дом, т. е. место дальнейшего расположения). Аналогичные рецеп­торы находятся на поверхности клеток периферических лимфоидных органов и тканей, которые заселяются такими лим­фоцитами. Это обеспечивает дифференцированное, строго определенное размещение наивных лимфоцитов в перифери­ческих органах иммунной системы.

Периферическая лимфоидная ткань представлена:

• селезенкой;

• лимфатическими узлами;

• лимфоидной тканью, ассоциированной со слизистыми оболочками (MALT — mucosal-associated lymphoid tissue) желудочно-кишечного тракта (GALT — gut-associated lymphoid tis­ sue) — миндалин, аденоидов, пейеровых бляшек, аппендикса; бронхов и бронхиол (BALT — bronchial-associated lymphoid tis sue);

• лимфоидной тканью, ассоциированной с кожей (SALT — skin-associated lymphoid tissue);

• субпопуляциями лимфоцитов в печени — нормальных киллеров (NK), Т-лимфоцитов, макрофагов;

• периферической кровью, которая является транспортно-коммуникационной системой.

В периферических лимфоидных органах мигрирующие сюда наивные лимфоциты либо вступают во взаимодействие с чуже­родными антигенами, либо включаются в процесс рециркуляции. Лимфоциты, которые активируются после контакта с антигеном и цитокинами, называют примированными (активированными).

Процесс дифференцировки лимфоцитов в периферических органах иммунной системы после встречи с антигеном на­зывают иммуногенезом.

Рециркуляция наивных лимфоцитов заключается в их ми­грации из крови в ткани и из тканей в кровь сквозь стенку сосудов под контролем адгезивных рецепторов. Если наивные лимфоциты не вступили в контакт с антигеном, они по эффе­рентным лимфатическим сосудам попадают в грудной проток, а из него возвращаются в кровоток через левую подключичную вену. Подавляющее большинство рециркулирующих лим­фоцитов представлено долгоживушими Т-лимфоцитами. Пол­ный цикл рециркуляции Т-клеток занимает 24 ч; В-клетки живут от нескольких дней до нескольких недель. Исключени­ем являются Т- и В-клетки памяти, продолжительность жизни которых достигает 20 лет и более.

Дата добавления: 2014-01-20