Органы иммунитета и иммунокомпетентные клетки

К органам иммунитета относятся тимус, фабрициева бурса (сумка) у птиц и костный мозг у млекопитающих (первичные, или центральные, органы), селезенка и диффузно рассеянная или инкапсулированная (лимфоузлы) лимфоидная ткань (вторичные, или периферические, органы). Функционирующей основой всей иммунной системы является сложный комплекс лимфоцитов и макрофагов, располагающийся в клеточно–волокнистой соединительной ткани.

Центральными называют те органы, в которых происходит формирование и созревание иммунокомпетентных клеток, а периферическими органы, где эти клетки затем размножаются и функционируют.

Происхождение и формирование иммунокомпетентных клеток. Т–лимфоциты. Происходят из полипотентных стволовых костномозговых клеток. Их дифференциация в 'Т–лимфоциты индуцируется в тимусе под влиянием тимозина, тимостимулина, тимопоэтинов и других гормонов, которые продуцируются звездчатыми эпителиальными клетками. В процессе созревания у Т–клеток (претимические лимфоциты) постадийно реорганизуется антигенная структура цитомембран. Заканчивается дифференциация появлением у зрелых Т–лимфоцитов специфического рецепторного аппарата распознавания антигенов.

Образовавшиеся Т–лимфоциты через лимфу и кровь колонизируют тимусзависимые паракортикальные зоны лимфатических узлов или соответствующие зоны лимфоидных фолликулов селезенки.

Популяция Т–лимфоцитов очень многочисленна. Больше всего Т–лимфоцитов (Т–клеток) в тимусе и грудном лимфатическом протоке, где они составляют соответственно 95–100 % и 80–90 %; в крови и лимфатических узлах – 55–85; в селезенке и лимфоидной ткани слизистых оболочек – 25–40%; в костном мозге Т–клетки практически отсутствуют

Характеристика Т–лимфоцитов. Зрелые Т–лимфоциты по форме напоминают малые лимфоциты крови (см. рис. 25). Ядро у них подковообразное, плотное и интенсивно окрашенное, цитоплазма в виде узкого ободка. Диаметр 6,0–6,5 мкм. В сканирующем микроскопе на гладкой поверхности Т–лимфоцитов определяется сравнительно небольшое количество коротких отростков, представляющих собой белковые рецепторы.

Субпопуляции Т–лимфоцитов. По функциональным свойствам популяция Т–лимфоцитов разнородна. В зависимости от реакций, которые они вызывают, различают Т–киллеры (клетки–убийцы), Т–хелперы (помощники) и Т–супрессоры (регуляторы).

Т– киллеры чаще называются цитотоксическими лимфоцитами, так как они способны разрушать клетки–мишени, в частности инфицированные вирусами и бактериями, а также злокачественно перерожденные. Повреждение клеток–мишеней Т– киллерами происходит при прямом контакте с ними под действием выделяемого ими лимфотоксина. Т– киллеры являются долгоживущими клетками, очень чувствительны к радиации, устойчивы к циклофосфамиду.

Т–хелперы выполняют посредническую сигнальную функцию, передавая информацию об антигенах. В гуморальном иммунном ответе они реагируют с несущей частью тимусзависимого антигена, индуцируя превращение В– лимфоцитов в плазмоциты. В присутствии хелперов синтез антител увеличивается на один–два порядка. Индуцируют также образование эффекторных Т–лимфоцитов. •Т–хелперы – долгоживущие лимфоциты, чувствительны к циклофосфамиду.

Т– супрессоры являются регуляторами антителообразования и других иммунных процессов, участвуют в формировании иммунологической толерантности.

Кроме перечисленных субпопуляций, в состав Т–лимфоцитов входят антигенреактивные клетки, активирующие несенсибилизированные Т–лимфоциты и усиливающие фагоцитоз.

По длительности жизни в популяции Т–лимфоцитов различают две субпопуляции: 1) короткоживущую (несколько дней) оседлую Т1–субпопуляцию, обнаруживаемую преимущественно в тимусе и селезенке, и 2) долгоживущую (месяцы и годы), интенсивно циркулирующую в организме Т2–субпопуляцию. Долгоживущих Т–лимфоцитов в грудном протоке 90 %, в лимфатических узлах – 70 %, в селезенке– 25 %.

В– лимфоциты. В– клетки (см. рис. 25), так же как и Т–клетки, происходят из стволовых клеток. Созревают они у животных и человека поэтапно – первоначально в костном мозге, а затем в селезенке. Предшественники В– лимфоцитов (В– клетки) появляются на 16–й день внутриутробного развития плода. К моменту рождения, когда происходит их полное созревание, на цитоплазматической мембране В– клеток находятся три иммуноглобулина М, G, D или М, А, B, которые выполняют функцию рецепторов.

Так как большинство антигенов тимусзависимые, то для трансформации зрелых В– лимфоцитов в антителопродуцирующие обычно недостаточно одного антигенного стимула. При попадании таких антигенов В– лимфоциты дифференцируются в плазмоциты с помощью Т–хелперов при участии макрофагов.

Пул В– лимфоцитов в организме животных тоже очень большой. Больше всего их в групповых лимфатических фолликулах, костном мозге, крови и селезенке (40–60 %), в лимфатических узлах и грудном лимфатическом протоке (25 %). Практически нет В– лимфоцитов только в тимусе.

Независимо от природы и силы антигена, вызвавшего трансформацию В– лимфоцитов, образовавшиеся плазмоциты продуцируют такие антитела, кочорые по специфичности аналогичны рецепторным иммуноглобулинам М.

Характеристика В– лимфоцитов. Зрелые В– лимфоциты имеют большие размеры. Их диаметр около 8,5 мкм. Ядро красится менее интенсивно, а ободок цитоплазмы шире, чем у Т–лимфоцитов. В сканирующем микроскопе поверхность В–лимфоцитов покрыта длинными густыми отростками или, правильнее говоря, огромным количеством антигенраспознающих рецепторов. По структуре рецепторы В– лимфоцитов представляют собой связанные с мембраной мономеры IgМ.

Обычно для дифференциации и идентификации В– и Т–лимфоцитов используют тест розеткообразования с эритроцитами барана. При этом Т–лимфоциты в 85 % случаев, присоединяя 3–5 эритроцитов, образуют розетки, а у В– лимфоцитов таких свойств нет.

Макрофаги как антигенпрезентирующие клетки. Макрофаги – основной тип клеток моноцитарной системы лимфоцитов. Они представляют собой крупные (10–20 мкм), гетерогенные по функциональной активности долгоживущие клетки с хорошо развитой цитоплазмой и лизосомальным аппаратом (см. рис. 25). На их поверхности имеются специфические рецепторы к В– и Т–лимфоцитам, Fc–фрагменту иммуноглобулина, С3–фракции комплемента, гистамину.

Различают подвижные и фиксированные макрофаги. Те и другие дифференцируются из стволовой кроветворной клетки Значение макрофагов состоит в том, что они накапливают и подвергают переработке проникающие в организм тимусзависимые антигены и презентируют (представляют) их для распознавания Т–клеткам. При определенных условиях они проявляют цитотоксическое действие на опухолевые клетки. Секретируют интерферон, лизоцим, различные фракции комплемента, факторы, дифференцирующие стволовые клетки в гранулоциты, стимулирующие размножение и созревание Т–лимфоцитов.

Таким образом, основными клеточными элементами, обеспечивающими приобретенный иммунитет, являются В– лимфоциты, Т–лимфоциты и макрофаги. При гуморальном типе иммунного ответа эта система иммунокомпетентных клеток функционирует как единое целое в лимфатических узлах, селезенке и многих других вторичных органах иммунитета.