2 курс / Нормальная физиология / ТЕХНОЛОГИИ_ДИАГНОСТИКИ_И_КОРРЕКЦИИ_ИММУНОМЕТАБОЛИЧЕСКИХ_НАРУШЕНИЙ

ИММУННАЯ СИСТЕМА

Глава 1. Компоненты иммунной системы

Иммунная система — функционально взаимосвязанный комплекс органов, тканей, клеток, специфических белков и регуляторных компонентов, способный распознавать различные структуры, как чужеродные для себя, так и измененные свои с дальнейшей их нейтрализацией и уничтожением, с формированием невосприимчивости организма при их повторной встрече. Помимо этого, иммунная система контролирует пролиферацию клеток, процессы регенерации, осуществляет элиминацию и детоксикацию опасных для организма и разрушенных макро- и микромолекул и обеспечивает взаимодействие с нормальной микрофлорой которая также является одним из факторов защиты организма человека (рис. 1).

Суммарная масса органов и клеток иммунной системы состав-

Лимфоциты и макрофаги — основная популяция клеток иммунной системы, суммарная масса всех этих клеток составляет около 2 кг. Суммарное число порядка — 1013, или каждая 10-я клетка человека.

С функциональной точки зрения определяют три уровня иммунитета: барьерный или мукозальный, он же местный, врожденный или неспецифический, адаптивный (приобретенный) или специфический иммунитет. Помимо этого, большое значение в защитных функциях принадлежит нормальной микрофлоре человека (рис. 2). С позиций функционально-структурной организации имеет смысл выделить органы, клетки и молекулы иммунной системы.

11

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

Рис. 2. Функциональная организация иммунной системы человека

Органы иммунной системы

Клетки и молекулы, участвующие в формировании иммунного ответа, наиболее эффективно действуют в составе специальных тканей и органов, объединенных в лимфоидную систему. Эта система представляет собой совокупность органов и рассеянных в организме других структурных лимфоидных образований, которые имеют между собой слабые анатомические связи, но объединены в единую систему кровеносными и лимфатическими сосудами и функционируют согласованно за счет иммунной регуляции. Выделяют первичные (центральные) и вторичные (периферические) лимфоидные органы. Отдельной структурой является лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками и покровами тела.

Иммунологические процессы осуществляются в основном в лимфоидной ткани вторичных лимфоидных органов — в лимфоузлах, селезенке, миндалинах, скоплениях лимфоидной ткани под слизистой оболочкой кишечника, гортани, бронхов, мочеполовых органов, а также в почках и коже. Структурированная лимфоидная ткань представлена в виде миндалин, аппендикса, групповых лимфатических фолликул (пейеровы бляшки), а также организована в виде не капсулированных фолликулов. В этой лимфоидной ткани осуществляются реакции врожденного и адаптивного иммунитета. В пейеровых бляшках (аналог сумки Фабрициуса у птиц) дифференцируются Т- и В-лимфоциты.

У человека к первичным лимфоидным органам относят тимус (вилочковая железа) и костный мозг. В этих органах происходит дифференцировка Т- и В-лимфоцитов, формируются Т- и В-клеточные рецепторы, определяющие распознавание всего разнообразия антигенных структур организма.

12

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

Иммунологические процессы осуществляются в основном в лимфоидной ткани вторичных лимфоидных органов — в лимфоузлах, селезенке, миндалинах, скоплениях лимфоидной ткани легкого и кишечника.

Центральные органы

Костный мозг (medulla ossium) расположен в губчатом веществе костей и имеет общую массу около 3 кг. Он состоит из ретикулярной стромы и находящихся в ней клеток эритроцитарного, гранулоцитарного и мегакариоцитарного рядов (рис. 3).

Рис. 3. Костный мозг

Впервые признаки костного мозга [колониеобразующие единицы (КОЕ)] появляются у эмбриона человека в печени. Это мелкие, подвижные, самообновляющиеся благодаря митозу клетки, группирующиеся в колонии (скопления). При делении КОЕ образуются клетки — предшественники эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Как только у плода развивается костная ткань, в ее полости попадают КОЕ и начинается образование и созревание клеток крови.

Костный мозг — производное клеток крови, место рождения всех клеток иммунной системы и созревания В2-лимфоцитов. Для плазматических клеток (дефинитивные потомки В-лимфоцитов) костный мозг является также и периферическим лимфоидным органом. Считается, что основная часть В2-лимфоцитов,

13

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

осуществив иммуногенез в периферических лимфоидных органах, превращается в эффекторные клетки и клетки памяти. Так, к эффекторам относят плазматические клетки разных популяций, включая короткоживущие плазматические клетки, которые функционируют, продуцируя АТ, от нескольких дней до месяца, а также долгоживущие плазматические клетки, способные синтезировать антитела на протяжении нескольких лет. В1-лимфоциты в период эмбриогенеза выходят из костного мозга и заселяют лимфоидную ткань брюшной и плевральной полостей, где постоянно пролиферируют и дифференцируются до плазматических клеток. В1-лимфоциты в течение всей жизни организма функционируют автономно от костного мозга. Если по какой-либо причине предшественники В1лимфоцитов погибают, то регенерация данной субпопуляции не поддерживается за счет популяции В2-лимфоцитов костного мозга.

Предшественники Т-лимфоцитов выходят из костного мозга, чтобы продолжить свою дифференцировку в тимусе.

Вилочковая железа (thymus, зобная железа) — центральный орган другой разновидности кроветворной ткани — лимфоидной. Железа располагается за грудиной в верхнем средостении и покрыта соединительнотканной капсулой. Вилочковая железа состоит из множества мелких долек, в каждой из которых различают корковый и мозговой слои (рис. 4).

Созревание Т-лимфоци- тов происходит независимо от их количества в крови (вследствие непроницаемости гистогематического барьера тимуса), содержания АГ и определяется генетическими механизмами и возрастом. Для выполнения своих функций лимфоциты мигрируют из центральных органов лимфоидной системы во вторичные — селезенку, лимфоузлы, лимфоидные образования слизистых оболочек (миндалины, аппендикулярный отросток, пейеровы бляшки).

Периферические органы

В этих органах лимфоциты могут взаимодействовать с чужеродными антигенами, между собой и с клетками других популяций. Здесь также протекают основные реакции клеточного и гуморального иммунного ответа, в которых

14

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

принимают участие антигенпрезентирующие клетки (АПК) мононуклеарно-фа- гоцитарной системы (купферовские клетки печени, альвеолярные, перитониальные, плевральные макрофаги, остеокласты, микроглиоциты мозга, мезангиальные клетки почек и пр.) и дендритные клетки (ДК). В периферических лимфоидных органах происходит распознавание чужеродных антигенов (АГ), их презентация Т-лимфоцитам, а также «клональная» экспансия антигенспецифических Т- и В-лимфоцитов с последующей их дифференцировкой в эффекторные клетки и клетки иммунологической памяти.

Лимфатические узлы (nodi lymphatici) — множественные симметрично расположенные инкапсулированные периферические лимфоидные органы бобовидной формы Размер лимфатических узлов в норме составляет 0,5–1,0 см. При иммунных и воспалительных процессах они увеличиваются в размерах и пальпируются. Их функция — элиминация чужеродных АГ из лимфы для инициации специфического иммунного ответа (рис. 5).

Афферентный лимфатический сосуд проникает в узел с его выпуклой стороны и впадает в краевой синус, через который лимфа попадает в ткань коры.

Эфферентные сосуды выходят с вогнутой поверхности узла. Лимфатический узел содержит наружную, корковую и медуллярную зоны.

В наружной части коры имеются фолликулы, содержащие В-лимфоциты.

Стромальными элементами фолликулов являются фолликулярные ДК, создающие особое микроокружение, при котором происходят уникальный для В-

лимфоцитов процесс соматического гипермутагенеза вариабельных сегментов генов иммуноглобулинов и отбор наиболее аффинных вариантов АТ. Фолликулы проходят три стадии развития.

Первичный фолликул — мелкий фолликул, состоящий из «неиммунных» В-лимфоцитов. После того как В-лимфоцит распознает специфический для него АГ и получает все необходимые стимулирующие сигналы, происходит пролиферация соответствующего клона лимфоидных клеток (примерно в течение 1 недели после иммунизации). Фолликул, содержащий пролиферирующие В-лимфо- циты, называют герминативным центром.

15

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

После завершения процесса иммуногенеза фолликул уменьшается в размере (вторичный фолликул). В паракортикальной зоне (Т-зависимая зона) лимфоузла локализованы Т-лимфоциты и посткапиллярные венулы, через стенку которых происходит миграция лимфоцитов из крови в узел. В Т-зависимой зоне содержатся ДК — клетки костномозгового происхождения, мигрировавшие в узел по афферентным лимфатическим сосудам из покровных тканей, являются антигенпрезентирующими для Т-лимфоцитов. В эпителиальном слое данные клетки определяются как клетки Лангерганса (LC) (белые отростчатые эпидермоциты).

Под паракортикальной зоной расположены медуллярные тяжи, в которых выявляется большое количество макрофагов. В том случае, если в лимфоузле осуществляется развитие иммунного ответа, в паракортикальной зоне также появляются плазматические клетки. Медуллярные тяжи впадают в медуллярный синус, откуда выходит эфферентный лимфатический сосуд.

Лимфоидная ткань в виде скоплений ее элементов обнаруживается под слизистой оболочкой кишечника, гортани, бронхов, мочеполовых органов, а также в почках и коже (структуры мукозального иммунитета). Различают структурированную и диффузную составляющие такой ткани. Структурированная лимфоидная ткань представлена в виде миндалин, аппендикса, групповых лимфатических фолликул (пейеровы бляшки), а также организована в виде некапсулированных фолликул. В этой лимфоидной ткани осуществляются реакции системы врожденного и адаптивного иммунитета, синтезируются преимущественно IgA. Иммунологически компетентные клетки этой ткани кишечника могут мигрировать в другие ткани и там размножаться. пейеровы бляшки — лимфоидная ткань стенки тонкого кишечника, где образуются В-лимфоциты.

Селезенка (lien) — паренхиматозный вторичный лимфоидный орган массой 140–200 г, расположенный в левом подреберье и покрытый соединительнотканной оболочкой и брюшиной Вторичным лимфоидным органом селезенка названа потому, что основная часть делящихся в ее строме клеток поступает из костного мозга. Лимфоидная ткань селезенки представляет собой образованную ретикулярными клетками сеть вокруг кровеносных капилляров (синусоидов). Основной объем органа в ячейках сети заполнен форменными элементами крови — эритроцитами (красная пульпа, от лат. рu1ра — «мякоть») и лейкоцитами (белая пульпа). Селезенка — лимфоидный орган, предназначенный для фильтрации крови, выполняет иммунные и неиммунные функции. Она удаляет из крови состарившиеся и поврежденные клетки крови, превращает гемоглобин в билирубин и возвращает железо в циркуляцию для реутилизации. Селезенка продуцирует иммунокомпетентные популяции Т-лимфоцитов и плазматические клетки. Особо важное значение имеет в детском и молодом возрасте, когда лимфоидная система еще не развита.

16

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

Миндалины [нёбная tonsilla palatine, глоточная (аденоидная) tonsilla pharyngealis (adenoids), трубная tonsilla tubariae] представляют собой скопления лимфоидной ткани в слизистой оболочке рта, носа и глотки (лимфоэпителиальное кольцо Пирогова–Вальдейера). Они построены так, что их складчатая поверхность слизистого эпителия задерживает попадающие в начальные отделы дыхательных и пищеварительных путей мелкие частицы и микроорганизмы, связывает их и лизирует с помощью внутриклеточных ферментов. Их лимфоидная ткань по структуре соответствует лимфоузлу. Лимфатических сосудов в миндалинах нет. Выполняют несколько важных функций: осуществляют защиту верхних дыхательных путей от инфекции, снабжают лимфоидную ткань всего организма коммитированными лимфоцитами и участвуют в формировании микробного ценоза полости рта и носовой части глотки.

Червеобразный отросток (арреndiх vermiformi) также относится к периферическим иммунным органам. У человека этот отросток является придатком слепой кишки. Он имеет длину 5–7 см и толщину около 1 см. В слизистой оболочке содержится большое количество лимфоидных элементов. Наиболее сильного развития лимфоидная ткань стенки отростка достигает в 10–14 лет, а затем подвергается инволюции. Объем лимфоидной ткани отростка сильно меняется под влиянием изменений деятельности начального отдела толстого кишечника (образование твердого кала, изменение перистальтики и др.).

Печень (hepar) — наиболее крупный орган человеческого тела, играющий важную роль в пищеварении, обмене веществ, и иммунной системы. Масса печени — 1300–1800 г. В ней синтезируются основные эфферентные молекулы неспецифической защиты (комплемент, лизоцим, С-реактивный белок (СРБ), система свертывания крови и т. д.) и иммуноглобулины. В виде купферовских клеток находится основная масса макрофагов, осуществляющих захват, презентацию и утилизацию антигенов.

Слизистые и кожа (барьерные органы)

Слизистые оболочки и кожа (dermis, mucous membrane) также определяются как компартмент иммунной системы. Это первая линия обороны против инфекционных агентов, которая определена как мукозо-ассоциированная лимфоидная ткань (mucosa-associated lymphoid tissue (MALT). МALT включает в себя несколько подсистем, связанных с разными компартментами организма, — лимфоидную ткань, ассоциированную с кишечником [(GALT), gut-associated lymphoid tissue], лимфоидную ткань носоглотки [(NALT), nasopharynx-associated lymphoid tissue], сосудисто-ассоциированную лимфоидную ткань (VALT) и бронхо-ассо- циированную лимфоидную ткань [(BALT), bronchus-associated lymphoid tissue], в зависимости от их расположения (табл. 1). Свое название они получили из-за их способности генерировать слизь — вязкий раствор полисахаридов в воде, который покрывает апикальную мембрану эпителиальной клетки.

17

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

Таблица 1

Структуры мукозо-ассоциированной лимфоидной ткани

Слизистые оболочки служат входными воротами для большинства патогенных микроорганизмов. Защита слизистых оболочек от атаки со стороны микробов осуществляется с помощью иммунных реакций, которые реализуются в MALT, препятствующей проникновению микроорганизмов. В ней сконцентрирована основная масса иммунной системы [на общей площади 400 м2 (120 м2 – — дыхательная система, 250–400 м2 — желудочно-кишечный тракт, 1,5–2,0 м2— кожа,1,5–2,0 м2 — мочеполовая система) располагаются около 50% клеток иммунной системы].

Мукозальный иммунитет — это сложное взаимодействие между врожденными и адаптивными механизмами иммунной системы, зависящее от анатомического строения органов. Функционально он обеспечивается клетками, непосредственно находящимися в ткани (резидентные). Структура мукозального иммунитета имеет сходную организацию во всех анатомических отделах (рис. 6).

Рис. 6. Схематическое изображение слизистых

18

https://t.me/medicina_free

ИММУННАЯ СИСТЕМА

Слизистые оболочки прежде всего представляют собой тонкий слой эпителиальных клеток, которые выстилают кишечник, дыхательные или мочеполовые пути, образуя границу между внешней и внутренней средой организма.

В настоящее время выделяют несколько типов слизистых оболочек, различающихся по структуре эпителия. Слизистые оболочки I типа, такие как кишечник и легкие, состоят из одного слоя цилиндрического эпителия. Слизистые оболочки II типа обнаруживаются там, где требуется более прочный барьер, например во рту, носу и влагалище; для этих участков характерно наличие верхнего слоя однослойного плоского эпителия (табл. 2).

Таблица 2

Локализация эпителия и его виды

https://t.me/medicina_free