32302-immunnaya_sistema
.pdfВолгоградскийгосударственныймедицинский университет
Кафедрагистологии, эмбриологии, цитологии
лекция для студентов I-II курса всех факультетов
Волгоград, 2014
ЦЕЛИ:
1.Дать понятие «центральныеи периферические» органы иммунной системы и выявить различия междуними;
2.Расширить знания о микроструктуре и гистофизиологии красного костного мозга и тимуса, как центральных органов иммунной системы и установить клиническиекорреляции;
3.Развить современное представление о гистологии периферическихорганов иммунной системы: лимфатических узлах и селезенке;
4.Обновить знания о лимфатической ткани, представленной в слизистой оболочкебронхов и кишечника;
5.Рационализировать представление о развитии и возрастных измененияхиммунных органов.
1
ЛИМФАТИЧЕСКАЯ ТКАНЬ
Лимфатическая ткань состоит из нескольких капсулированных органов: лимфатические узлы, миндалины, тимус и селезенка. Диффузная лимфатическая ткань состоит из рыхлых скоплений лимфатических клеток: B-лимфоцитов, T- лимфоцитов, плазматических клеток, макрофагов и антигенпредставляющих клеток. Часто эти клетки собираются в лимфатические фолликулы, которые появляются при необходимости, хотя они постоянно присутствуют в кишечнике (Пейеровы бляшки), в бронхиальном дереве, и некоторых слизистых мембранах.
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛИМФАТИЧЕСКАЯ ТКАНЬ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
T-лимфоциты |
|
|
|
||
|
|
|
костный мозг |
|
|
зарождаются в костном мозге и |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
затем мигрируют в тимус, чтобы |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
стать иммунокомпетентными |
Т- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
клетками. |
|
B-лимфоциты |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
становятся |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
иммуннокомпетентными |
|
в |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
костном мозге. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тимус |
Затем |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
иммунокомпетентные Т- и В- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
лимфоциты |
|
|
|
заселяют |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лимфоидные |
|
ткани, |
|
особенно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
селезенку, лимфатические узлы и |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
узелки, |
могут |
|
быть |
||
|
|
|
|
лимфатический |
|
активированны |
(созревают) |
и |
|||||
|
|
|
|
|
узел |
|
ответить |
на |
антигенное |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
воздействие. |
|
Зрелые |
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
иммунокомпетентные |
|
клетки |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
циркулируют |
|
по |
различной |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
лимфатической |
ткани через |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
кровяные |
и |
лимфатические |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
сосуды. |
|
|
|
|
|
2
КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИМФАТИЧЕСКИХ ОРГАНОВ:
1.Первичные (центральные) лимфатические органы ответственны за развитие и созревание лимфоцитов, становление иммунокомпетентными.
2.Вторичные (периферические) лимфатические органы ответственны за окружение, в котором иммунокомпетентные клетки могут взаимодействовать друг с другом так же как и с антигеном и другими
клетками для усиления иммунологического ответа против внедрения антигенов или патогенов.
У человека первичными лимфатическими органами являются: печень плода, пре- и постнатальный костный мозг, тимус. Вторичные лимфатические органы – это лимфатические узлы, селезенка и лимфоидная ткань в слизистой оболочке.
При развитии в плодном периоде несколько раз меняется орган кроветворения. Самый ранний
– желточный мешок, печень и селезенка.
Селезенка плода 12-недель. На дольчатом строении селезенки отчетливо видно богато васкуляризованные клетки, до 14 недели в селезенке происходит только миелоидное кроветворение.
3
Кроветворение в селезенке
Селезенка плода 17 недель. Видны множество артериол и венозных синусов. Преобладает красная пульпа. С 15 по 18 недели продолжается переходная стадия (от незначительного миелоидного к лимфатическому росту). Наиболее активное кроветворение имеет место между 5 и 7 месяцами.
Гемопоэз в селезенке
Селезенка плода 22 недель. В белой пульпе видны зрелые лимфатические клетки и артериолы. Между 19 и 23 неделями лимфатические клетки проникают в орган (предшественники Т-клеток), с 23 недели в селезенке появляются прилежащие локусы В-лимфоцитопоэза.
4
КОСТНЫЙМОЗГ – ПЕРВИЧНЫЙ ИММУННЫЙ ОРГАН
К5 месяцем красный костный мозг плода начинает продуцировать лейкоциты и тромбоциты, в то время как продукция эритроцитов красным костным мозгом начинается позже, в 7 месяцев.
Крождению красный костный мозг является главным органом синтеза эритроцитов и в этом процессе задействованы почти все кости тела.
В течение последующих нескольких недель с быстрым
увеличением размера костей, гемопоэтические участки кости расширяются далек за пределы необходимого объема. С развитием скелета только красный костный мозг позвонков, ребер, челюстей, таза, бедренных костей являются гемопоэтическими, остальные замещаются жировой тканью, хотя оставляют способность при необходимости вновь стать гемопоэтическими.
У взрослых развитие клеток красного костного мозга достаточно для нормального обеспечения. При заболеваниях красного костного мозга, при которых он не может адекватно выполнять свою кроветворную функцию, гемопоэтическая активность может развиться снова в печени и селезенке. Это называется внекостномозговое кроветворение.
Костный мозг. Человек.
х132.
Поперечный разрез декальцинированного ребра. Видны Гаверсовы каналы (H), каналы Фолькмана (V), остеоциты (O) в их лакунах, и эндост (E). Представлено множество адвентициальных ретикулярных клеток (A), кровяных сосудов и синусоид (S). Более того, формирующиеся созревающие элементы представлены ядрами (стрелки). Заметны большие мегакариоциты (M), предшественники тромбоцитов.
5
Костный мозг. Человек x270.
Видно присутствие остеоцитов (O) в лакунах, плоские клетки эндоста (E). Эндотелий выстилает синусоиды (стрелки), богатые гемопоэтическими клетками.
Красный костный мозг занимает место между трабекулами и мозгом кости и состоит из разветвленных синусоид и ретикулярных мостиков с гемопоэтическими клетками, упакованными в интерстиции.
THYMUS Трахея
Лимфат. узлы
Тимус
Сердце
средостение
Иммунологически девственные лимфоциты из костного мозга созревают до Т-клеток в тимусе. В течение этого процесса иммунная система отличает себя от чужеродных антигенов и развивает толерантность к себе.
Тимус также является эндокринным органом, секретирующим гормоны и другие растворимые вещества, которые не только контролируют производство Т-клеток, их дифференцировку и созревание в тимусе, но также регулируют функционирование и взаимодействие Т-клеток в периферических тканях.
Тимус – это мягкий дольчатый орган, расположенный в верхнем и переднем средостении.
К рождению тимус розоватосерый и весит 10-15 г, вырастая до 30-40г к зрелому возрасту. Далее он подвергается инволюции и жировой инфильтрации, становясь желтоватым.
6
ТИМУС |
|
|
Капсула тимуса |
|
|
||
|
Капсульная вена |
|
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
Кора |
|
|
|
|
|
|
|
Мозговое вещество |
||||
|
|
|
тельца Гассаля |
|
|
|
|
|
|
|
|
капсульные артерии
Первичная функция тимуса – продукция иммунокомпетентных Т-лимфоцитов. Орган имеет множество долек, и окутан капсулой из рыхлой соединительной ткани. Через капсулу, перегородки соединительной ткани с кровяными сосудами проникают в орган, формируя доли.
Тимус – это первичный лимфоидный орган созревания Т-лимфоцитов
7
Тимус, Человек, Г-Э, малое увеличение
C
M
Тимус ответственен за созревание Т-клеток. Т-хэлперы играют основную роль в развитии и поддержании иммунного ответа. Они взаимодействуют с антиген-представляющей клеткой и высвобождают цитокины, приводя к продукции плазматических клеток для гуморального ответа и Т-киллеров (цитотоксинов) для клеточнообусловленного ответа.
m c
c |
A |
s
m
m
c
|
|
b |
a |
|
|
|
|
|
Гистология тимуса ребенка (a) и взрослого (b)
Уребенка (a) кора (C) тимуса разделена на доли фиброзноколлагеновой перегородкой (S) и окружена жировой тканью средостения. Мозговое вещество (M) менее ячеистое.
Увзрослого (b) наблюдается инволюция тимуса с замещением жировой тканью (A). Разделение между ячеистой корой (С) и менее ячеистым мозговым (М) веществом остается.
8
Корковое вещество |
Основным свойством коркового |
вещества |
тимуса |
|
Тимуса, Г.-Э. |
является наличие большого количества плотно упакованных |
|||
|
лимфоцитов, которые варьируют по размеру от малых до |
|||
|
больших, в зависимости от зрелости и функциональной |
|||
|
активности. Многочисленные макрофаги рассеяны по |
|||
|
корковому веществу и содержат фагоцитированный детрит от |
|||
|
разрушающихся лимфоцитов. Большинство, если не все |
|||
|
лимфоциты находятся в прямом контакте с эпителиальными |
|||
|
клетками (Е), которые пронизывают весь орган и образуют |
|||
|
поддерживающую сеть. Их трудно идентифицировать на фоне |
|||
|
густо расположенных лимфоидных клеток, но они хорошо |
|||
|
заметны там, где они окружают кровеносные сосуды, |
|||
|
проникающие в толщу органа. В корковом веществе |
|||
|
присутствует 3 вида ретикулоэпителиальных клеток: тип I |
|||
|
отделяет корковое вещество от соединительнотканной капсулы |
|||
|
и трабекул, и окружает кровеносные сосуды. |
Все |
они |
соединены посредством соединений замыкательного типа, отграничивая лимфоидные клетки органа от окружающей среды. Клетки II типа располагаются в средней зоне коркового вещества, у них имеются длинные широкие отростки и они подразделяют паренхиму на мелкие компартменты, заключающие малые лимфоциты. У обоих типов клеток имеются крупные светлые ядра и бледная цитоплазма. Клетки типа III залегают в глубокой зоне коры и на границе коркового и мозгового вещества. У них и цитоплазма, и ядро темнее, чем у клеток I и II типов. Они разделяют корковое и мозговое вещество.
РЕТИКУЛО-ЭПИТЕЛИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ ТИМУСА. Существует 3 типа корковых эпителиальных клеток:
1)Они происходят из энтодермы 3-го жаберного кармана
2)Полностью изолируют корковое вещество, препятствуя контакту развивающихся Т-клеток с чужеродными антигенами.
3)Развивающиеся Т-клетки экстенсивно пролиферируют в кору и начинают экспрессировать на своей поверхности маркеры, проверяя способность к распознаванию собственных молекул главного комплекса гистосовместимости (MHC) и собственных эпитопов. Развитие Т-клеток, чьи поверхностные Т- клеточные рецепторы (TCRs) распознают собственный белок и програмиируются против собственных макромолекул или чьи CD4 или CD8 молекулы не могут распознать I и II классы главного комплекса гистосовместимости, подвергаются апоптозу до того, как они покинут кору.
4)Тестирование молекул главного комплекса гистосовместимости - это результат взаимодействия II и III типов эпителиальных клеток вместе с антигенпредставляющими клетками, происходящими из костного мозга, которые представляют собственные антигены, молекулы I и II классы главного комплекса гистосовместимости для развития Т-клеток.
5)Эпителиальные ретикулярные клетки тимуса продуцируют по меньшей мере 4 (паракринных) гормона: тимозин, тимопоэтин, тимулин и гуморальный фактор тимуса, необходимый для созревания Т-клеток (пролиферации и экспрессии поверхностных маркеров).
6)98% развивающихся Т-клеток умирающих в коре фагоцитируются местными макрофагами.
7)Выжившие клетки попадают в мозговое вещество тимуса как простые Т-клетки и от туда (или через корково-мозговое соединение) поставляются вторичным органам иммунной системы через сосудистое русло.
9
ВНЕТИМУСНЫЕ ГОРМОНЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ТИМОЦИТОПОЭЗ
-Адренокортикостероиды (надпочечники) (снижают количество Т-клеток в коре)
-Тироксин (щитовидная железа) (стимулируют эпителиальные ретикулярные клетки коры к большей выработке тимулина)
-Соматотропин (гипофиз) (обеспечивает развитие Т-клеток к коре тимуса)
H
H
Мозговое вещество тимуса, Г-Э
Лимфоциты упакованы не так плотно, как в коре; большинство Т- клеток возможно циркулируют.
Главная особенность мозгового вещества тимуса это его эпителиальный компонент, у клеток имеется большое тусклое ядро и выраженная эозинофильная цитоплазма. Существует так же три типа
эпителиальных |
клеток мозгового |
вещества. IV тип |
помогает III |
типу формировать |
корково-мозговое |
соединение. Их цитоплазма тоже темная. V тип составляет клеточный ретикулюм мозгового вещества. VI тип формирует тельца Гассаля (H). Они могут быть местом смерти Т-клеток в мозговом веществе.
Тельца Гассаля происходят из эпителиоцитов, которые впервые появляются в плодном периоде развития и продолжают формироваться и дальше. Процесс начинается с увеличения единичных эпителиоцитов мозгового вещества, которые подвергаются прогрессивным дегенеративным изменениями, выражающимися в разложении ядра и усилении эозинофилии цитоплазмы. В цитоплазме появляются вакуоли, захватывающие остатки ядра. Этот процесс повторяется вблизи эпителиальных клеток, которые формируют концентричные ламеллы вокруг центральной гиалинизирующей массы. Тельца Гассаля могут расти до 100 мкм в диаметре и подвергаться различным дегенеративным изменениям, насыщая себя лимфоцитами, макрофагами и эозинофилами, так же они могут превращаться в пузыри или кальцификаты.
10