Белоголовский Г.Г. - Анатомия человека для массажистов. Григорий Белоголовский анатомия человека для массажистов
 Скачать 28.65 Mb.
|
|
Тимус (вилочковая железа) (рис. 388). В отличие от костного мозга, совмещающего функ- ции кроветворного органа и центрального органа иммунной системы, в котором детермини- руется развитие лимфоидных клеток и созревают В-лимфоциты, тимус специализирован исключительно на развитии Т-лимфоцитов (а также, как выяснилось в последнее время, миелоидных элементов собственного микроокружения). Это отражает особую сложность процесса развития Т-лимфоцитов. Рисунок 388. Тимус (Thimus). Положение тимуса в грудной полости. Вид спереди. 1 - тимус (правая и левая доли); 2 - внутренние грудные артерия и вена; 3 - перикард; 4 - левое лёгкое; 5 - плечеголовная вена (левая). Тимус представляет собой лимфоэпителиальный орган. Эпителиальная часть органа является стабильной составляющей, имеющей местное происхождение, а лимфоидные элементы (собственно тимоциты) являются транзиторными: их предшественники мигрируют в тимус из костного мозга (в эмбриональном периоде из печени), а большая часть созревших в тимусе Т-лимфоцитов эмигрирует в периферический отдел иммунной системы, где они включаются в функциональный рециркулирующий пул Т-клеток. Основное назначение тиму- са и состоит в формировании данного пула, что включает в себя: 8 — созревание Т-лимфоцитов, в частности появление у них антигенраспознающих рецепторов; — дифференцировку Т-клеток на субпопуляции; — отбор (селекцию) клонов Т-лимфоцитов, способных распознавать чужеродные пептиды в комплексе с аутологичными продуктами МНС. Эти процессы осуществляются путем воздействия на предшественники Т-лимфоцитов и созревающие тимоциты клеточных и гуморальных факторов микроокружения, создаваемого элементами стромы тимуса. Тимус состоит из двух долей, объединенных друг с другом. Каждая доля ограничена капсулой, от которой внутрь ткани отходят перегородки, делящие ее на дольки на уровне наружной части органа — коры. Внутренняя часть органа — мозговая — едина для каждой доли. Тимус как бы разделен на два пространства (компартмента). Одно из них представлено обычной соединительнотканной стромой, сопровождающей сосуды и нервы. Строма образована фибробластами, эндотелием капилляров, волокнами; в периваскулярном прост- ранстве присутствуют макрофаги, реже — плазматические и тучные клетки. Большая же часть объема органа приходится на второй — эпителиальный (внутритимусный) — компартмент, образованный трехмерным каркасом из эпителиальных клеток и ограниченный этими же клетками снаружи. Периферические лимфоидные органы. Как отмечалось, периферический отдел иммунной системы включает систему органов (лимфатические узлы, селезенка, лимфоидные структуры и диффузная лимфоидная ткань, связанные со слизистыми оболочками и кожей), объединенных системой рециркуляции с относительной автономией субсистем, которые связаны с различны- ми отделами слизистых оболочек (желудочно-кишечного тракта, бронхолегочного аппарата, урогенитального тракта) и кожи. Лимфатические узлы дренируют лимфу с определенных регионов тела и контролируют появление в них чужеродных объектов — антигенов и их носителей. В некоторых отделах организма, например вдоль крупных сосудов на брыжейке, узлы располагаются цепочками или образуют конгломераты. Они имеют бобовидную форму и размеры от зерна до миндального ореха. Приносящие лимфатические и кровеносные сосуды проникают в узел с его выпуклой стороны и впадают в краевой синус, через который лимфа проникает в ткань коры. Узел покрыт капсулой, от которой внутрь органа отходят тонкие соединительнотканные перегородки — трабекулы. Эфферентные сосуды выходят с вогнутой поверхности узла. Лимфатический узел (рис. 389) содержит наружную, корковую и более глубокую, медуллярную, зоны. В наружной части коры имеются фолликулы, которые служат средоточием В-лимфоцитов; среди стромальных элементов фолликулов находятся фолликулярные дендритные клетки. Рисунок 389. Строение лимфатического узла. 1 - афферентный лимфатический сосуд; 2 - капсула; 3 - краевой синус; 4 - первичный лимфоидный фолликул; 5 - наружные слои коры (перифолликулярное пространство); 6 - паракортикальная зона; 7 - мозговой слой; 8 - вторичный фолликул; 9 - зародышевый центр; 10 - артерия; 11 - вена; 12 - эфферентный лимфатический сосуд; 13 - медуллярный синус; 14 - медуллярный шнур. 9 При развитии иммунного ответа в фолликулах появляются центры размножения (содержащий их фолликул называется вторичным). При этом дендритные клетки длительное время сохраняют на своей поверхности антиген, что является условием для формирования в зародышевом центре клеток памяти. В пространстве, окружающем фолликулы, содержатся как В-, так и Т-лимфоциты. Фолликулярные дендритные клетки отсутствуют у мышей с разрушенными генами лимфотоксинов α и β; параллельно блокируются развитие лимфати- ческих узлов и формирование центров размножения в фолликулах селезенки. Очевидно, «выпадающие» морфогенетические процессы контролируются лимфотоксинами. Мозговая зона лимфатических узлов содержит мякотные шнуры, образованные ретикули- новыми волокнами, лимфоцитами обоих классов (с преобладанием В-лимфоцитов) и плазматическими клетками, число которых особенно увеличивается при иммунном ответе. Между мякотными шнурами находятся медуллярные синусы — скопления лимфы, собираемой в эфферентные лимфатические сосуды. В узлах преобладают Т-лимфоциты. Хотя в них развивается как гуморальный, так и клеточный ответ на антигены, полагают, что второй тип ответа в большей степени отражает специфику иммунологической функции лимфатичес- ких узлов. В основе этого лежат особенности микроокружения лимфатических узлов, которые в условиях антигенной стимуляции способствуют дифференцировке CD4 + -клеток преиму- щественно в направлении «воспалительных» хелперов типа Тh1. Последние обеспечивают развитие клеточных иммунных реакций. Отличия в структуре и функции лимфатических узлов, локализующихся в различных отделах организма, невелики. Наибольшим своеобразием отличаются брыжеечные лимфатические узлы, в которых несколько выше процент В- лимфоцитов, особенно несущих мембранный IgA. Кроме того, они занимают особое место в рециркуляции лимфоцитов. Селезенка расположена на гематогенных путях распространения антигенов, что отличает ее от лимфатических узлов, контролирующих лимфатические пути, и обусловливает единичность этого органа (в отличие от множественности лимфатических узлов, дренирую- щих определенные регионы тела). Селезенка обладает более комплексными функциями, чем лимфатический узел: у многих животных в ней осуществляется гемопоэз, она служит фильтром для старых эритроцитов, резервуаром, регулирующим объем циркулирующей крови и т.д. Селезенка (рис. 390) окружена плотной капсулой, от которой внутрь отходят трабекулы, несущие сосуды (как и в лимфатических узлах). Содержимое селезенки представляет собой массу красного цвета (красная пульпа), в которую вкраплены белесоватые зерновидные тельца (белая пульпа). Белая пульпа связана с артериолами селезенки и имеет наиболее прямое отношение к иммунологической функции органа. Артериолы, отходящие от трабекулярных артерий, окружены лимфоидными скоплениями, муфтами, образованными в основном Т-лимфоцитами и являющимися тимусзависимыми зонами селезенки. Муфты соседствуют с фолликулами, аналогичными фолликулам лимфатических узлов и образованными В-лимфоцитами. В фолликулах от артериол отделяются капилляры, открывающиеся в ткань, которая окружает фолликулы, и муфты — маргинальную зону. Последняя отделяет белую пульпу от красной, в которую Рисунок 390. переходит артериола. В маргинальной зоне В-лимфоциты преобладают, но здесь присутствуют и Т-клетки. Плотность лимфоцитов в маргинальной зоне меньше, чем в фолликулах и муфтах. Структура стромы тимусзависимых и тимуснезависимых зон селезенки напоминает таковую аналогичных зон лимфатических узлов и характеризуется теми же особыми типами клеток. В красной пульпе наряду с элементами крови, сосредоточенными в расширенных сосудах — синусоидах, содержатся губчатые скопления ткани, в которой присутствуют макрофаги, плазматические клетки и лимфоциты обоих классов. Плазматические клетки обнаруживаются в селезенке даже вне явно выраженных иммунных реакций. Это связано с тем, что в организме всегда присутствуют антигены (например, пищевые), на которые реагирует прежде всего 10 селезенка. «Спонтанные» антителообразующие клетки селезенки и являются отражением этого фонового уровня иммунных реакций организма, тем более что селезенка служит тем органом периферического отдела иммунной системы, в котором существуют оптимальные условия именно для развития гуморального ответа. В селезенке В-лимфоциты преобладают над Т-клетками, что также свидетельствует о преимущественной ориентации органа на развитие гуморального иммунного ответа (в противоположность лимфатическим узлам). Среди Т-лимфоцитов преобладают, как и в других периферических органах иммунной системы, Т-хелперы. Однако в красной пульпе сосредоточены почти исключительно Т-клетки с супрессорной активностью. Здесь имеются также 0-клетки (т.е. клетки, лишенные маркеров Т- и В-лимфоцитов), в том числе значительное число NK-киллеров. В селезенке много макрофагов, и уровень их функциональ- ной активности достаточно высок. В связи с тем, что селезенка служит хранилищем крови, регулятором ее циркуляторного объема и местом, где задерживаются (при участии макрофагов) старые эритроциты, в суспензиях спленоцитов всегда имеется много красных кровяных элементов. Лимфоидные ткань и структуры, связанные со слизистыми оболочками. Лимфоидные структуры (рис. 391-394) и диффузные лимфоциты свойственны всем основным типам слизистых оболочек — в пищеварительном, бронхолегочном и урогенитальном трактах. Это огромный по объему отдел иммунной системы: площадь поверхности слизистых оболочек у человека составляет 400 м 2 (для сравнения: поверхность кожи — 1,8 м 2 ). Рисунок 391. Небная миндалина (tonsilla palatina). Поперечный разрез. 1 - слизистая оболочка; 2 - многослойный плоский эпителий; 3 - околоузелковая лимфоидная ткань; 4 - лимфоидные узелки; 5 - просвет крипты. Рисунок 392. Лимфоидные узелки в стенке аппендикса. Поперечный срез. 1 - стенка аппендикса; 2 - лимфоидные узелки; 3 - эпителиальный покров. 11 Рисунок 393. Лимфоидные узелки и лимфоидная бляшка в стенке тонкой кишки. I - лимфоидные узелки; 2 - лимфоидная бляшка Различают структурированную и диффузную составляющие лимфоидной ткани, ассоциированной со слизистыми оболочками. Первая включает в себя единичные некапсулированные фолликулы, а также такие организованные формирования лимфоидной ткани, как миндалины, аппендикс, групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки). Вторая составляющая представлена единичными клетками, инфильтрирующими эпителиальные пласты слизистых оболочек (Т-лимфоциты) и собственную пластинку (lamina propria), а также подслизистый слой (преимущественно В-лимфоциты). Другая классификация лимфоидных образований, связанных со слизистыми оболочками, основана на учете места этих образований в иммунных процессах: их разделяют на индуктивные и эффекторные участки. К первым в пищеварительном тракте относятся миндалины, групповые лимфатические фолликулы и региональные лимфатические узлы, ко вторым — межэпителиальные лимфоциты и собственная пластинка (Пейе). Первые осуществляют процесс восприятия и первичной обработки антигена, вторые реализуют иммунные реакции. Рисунок 394. Лимфоидная ткань, связанная с кожей. Для нее характерны три главных клеточных элемента — белые отростчатые эпидермоциты (клетки Лангерганса), лимфоциты и кератино- циты. Белые отростчатые эпидермоциты, описанные выше, являются антигенпредставляю- щими клетками, связывающими и обрабатывающими антиген, но неспособными представлять его Т-хелперам и активировать их. Они локализуются в эпидермисе. При проникновении в него антигена эти клетки фиксируют его и мигрируют в региональный лимфатический узел, созревая в процессе миграции до стадии интердигитальной клетки, способной активировать Т- хелперы. Лимфоидные клетки эпидермиса представлены исключительно Т-лимфоцитами, несущими αβ- или γδ-рецептор. Первые постоянно выполняются за счет созревания в тимусе; они составляют часть общего рециркулирующего пула лимфоцитов. γδ-Т-клетки частично представляют собой потомки клеток, выселившихся из тимуса в эмбриональном периоде; их маркером является продукт VγЗ-гена, который содержится в составе их TCR. Другую группу образуют Vγ5 + -клетки, которые, как полагают, созревают вне тимуса. В коже мышей присутствуют уникальные γδ + -Т-лимфоциты, имеющие морфологию дендритных клеток. Считают, что γδ + -Т-клетки кожи осуществляют первую линию защиты, реагируя на наиболее распространенные детерминанты бактериальных антигенов, в частности стресс-белки (белки теплового шока). В дерме присутствуют как Т-, так и В-лимфоциты, поступающие в нее из рециркуляции. 12 С к Кератиноциты, т.е.эпидермальные клетки, в неповрежденной коже служат барьерными клетками, строго говоря не относящимися к иммунной системе. Однако под влиянием повреждения и действия микроорганизмов и их продуктов, а затем цитокинов они активи- руются, экспрессируют молекулы адгезии (Е-кадхерин, Е-селектин и т.д.) и начинают выделять разнообразные цитокины (ИЛ-1, 3, 6 и 7, ГМ-КСФ, Г-КСФ, М-КСФ), служащие пусковыми факторами и медиаторами иммунных реакций в коже. Кровь и лимфа. Кровь является местом временного пребывания клеток иммунной системы, будучи «руслом», по которому они перемещаются из кроветворных органов в периферические органы иммунной системы, а для лимфоцитов — также одним из путей рециркуляции. К путям рециркуляции лимфоцитов относится также лимфа, в которую лимфоциты проникают из лимфатических узлов и лимфоидной ткани слизистых оболочек и из которой они поступают в кровоток. Содержание в крови лимфоцитов составляет 20-35 % (обычно — около 25 %), моноцитов — 5-8 %, нейтрофильных гранулоцитов — 60-75 %. Более высокое содержание Т-, чем В-клеток, связано, очевидно, с особенностями их рециркуляции — большей интенсивностью рециркуляции Т-лимфоцитов. Преобладание субпопуляции D4 + -лимфоцитов (хелперов) над СD8 + -киллерами отчасти также связано с разной скоростью их рециркуляции, но в целом отражает сходное соотношение клето этих субпопуляций в периферическом отделе иммунной системы. Кровь и присутствующие в ней клетки, в частности лимфоциты, будучи Рисунок 395. наиболее доступными для исследования, изучены особенно подробно. При этом следует иметь в виду, что они представляют всего лишь около 0,1% от общего пула лимфоцитов и свойства циркулирующих лимфоцитов могут не вполне объективно отражать состояние этих клеток в органах иммунной системы. Во-первых, в рециркуляцию поступают в целом наиболее «здоровые» клетки, способные к активному перемещению и взаимодействию с тканевыми барьерами. Во-вторых, разновидности лимфоцитов разли- чаются по способности к рециркуляции и, следовательно, вероятности оказаться в кровотоке. Наконец, в крови почти отсутствуют делящиеся клетки и клетки, участвующие в данное время в реакции на антиген. Напротив, популяция клеток памяти может быть предпочтительно представлена в крови в силу их высокой способности к рециркуляции. Большинство клеток иммунной системы происходит из кроветворных тканей и некоторое время находится в кровотоке (в этом смысле иммунная система является дочерней по отношению к кроветворной). Это относится как к общеизвестным клеткам крови — лимфоцитам, моноцитам и нейтрофилам, так и к дендритным и тучным клеткам, которые формально не отноcят к клеткам крови из-за их малой численности в крови и непродолжительности пребывания в циркуляции. У взрослых людей и животных развитие клеток иммунной системы практически завершается в костном мозгу, в условиях его микроокружения. Лишь Т-лимфоциты нуждаются в особых условиях развития, которые они находят, мигрируя из костного мозга в тимус (вилочковая железа). Рабочая клетка иммунной системы — лимфоцит. Происходит из стволовой полипотентной клетки. Пройдя обучение в тимусе, лимфоцит становится Т-лимфоцитом — структурной единицей Т-клеточного звена иммунитета, который осуществляет противовирусную, противобактериальную защиту, а также защиту против грибков, гельминтов и простейших. Дефекты Т-клеточного звена проявляются в частых ОРВИ, отсутствии защиты от вирусов, грибков, простейших и от опухолей. При встрече с антигенами в крови Т-лимфоцит размножается и дифференцируется. Выделяют следующие подгруппы (субпопуляции) Т-клеток: эффекторы (киллеры), хелперы, супрессоры, клетки памяти и др. Т-эффекторы — обладают цитостатическим дейтвием (убивают клетки-мишени). Они обладают высшей формой специализации. Убивает только те клетки, которые вызвали его пролиферацию. Параллельно образуются регуляторные субпопуляции клеток — Т-хелперы. 13 Последние помогают включить иммунную систему в работу. Вырабатываются и Т-супрессоры, которые удерживают работу иммунной системы на заданном уровне. Осуществляют обратную связь. Имеются также клетки Т-усилители, Т-памяти, Т-дифференцировки. На поверхности Т- лимфоцитов есть рецепторы, имеющие клональное строение. Клон — это клетка, происхо- дящая из родоначальной клетки. Сколько есть антигенов, столько есть и клонов. Клональная ситема позволяет работать иммунной системе достаточно экономно. Позволяет использовать полипрепараты для иммунизации. В-лимфоцит — основная клетка — плазматическая или антителообразующая клетка. В процессе дифференцировки В-лимфоцитов образуются те же подгруппы, что и у Т-лимфо- цитов. На поверхности В-лимфоцитов имеются рецепторы, имеющие глобулиновую природу. Рецепторы В- клеток имеют клональное строение. В процессе дифференцировки В-лимфоцита на его поверхности появляетс М-глобулиновый рецептор, затем G, а затем — А. Завершение взросления проявляется появлением на поверхности В-лимфоцита D-иммуноглобулиновой молекулы. Плазматические клетки образуют 5 классов, отличающиеся по структуре и функции. Ig M, G, A, D и E. Третья линия — макрофаг (А-клетка). Макрофаг первым встречает антиген. На базе его ферментативных систем происходит обработка антигенных детерминант. На большинство антигенов иммунная система отвечает кооперированным взаимодействием. NK — натуральные или естественные киллеры описаны в последние годы. Природа и происхождение их не уточнена. Возможна их сопричастность к зрелым Т-лимфоцитам, однако больше данных, что это смешанная клеточная популяция клеток лимфоидного и моноцитар- ного ряда. Эти клетки обеспечивают противоопухолевую защиту, обеспечивают элиминацию стареющих клеточных структур организма. Важная роль NK и в формировании противоинфекционного иммунитета при хронических заболеваниях. 0-лимфоциты. К ним относятся клетки, не несущие на своей поверхности маркеров Т- и В- лимфоцитов. Не исключено, что в разряд нулевых клеток попадают различные лимфоциты. (NK?). L- и K-лимфоциты — разновидность 0-лимфоцитов. Мишенями для них являются опухолевые клетки, измененные вирусами Т- и В-лимфоциты, моноциты, фибробласты, эритроциты. Двойные клетки. Они несут на поверхности маркеры Т- и В-лимфоцитов. Называют их еще D- лимфоцитами, они выполняют функцию как Т-,так и В-имфоцитов. Таблица 18. Характеристика основных популяций лимфоцитов человека Признак В-лимфоциты Т-лимфоциты NК-клетки Органы, в которых развиваются клетки Костный мозг Костный мозг, вилочковая железа Костный мозг, селезенка Рецептор для антигена Иммуноглобулин Два типа димеров TCR (αβ или γδ) Отсутствует Основные мемб- ранные маркеры общие субпопуля- ционные CD19, 20, 21, 72 CD5 CD3, 2, 5, 7 CD4 и CD8 CD16, 56, 57 Содержание в крови 8-20% 65-80% 5-20% Рециркуляция Слабая Сильная Умеренная Функция Предшественники клеток, секретирующих антитела (плазмоцитов) Предшественники эффекторов клеточного иммунитета, регуля- торные клетки Естественные киллеры 14 Рисунок 396. Схема дифференцировки лимфоцитов Нулевые клетки: 1. Киллеры (Т-эффекторы) осуществляют защиту организма от опухолевых процессов. Их основная функция — способность распознавать генетически измененные клетки-мишени и уничтожать их. У каждого клона киллеров своя специализация: уничтожение опухолевых, больных, генетически чужеродных клеток. 2. NK, Ko, EK — естественные киллеры, способные, минуя процесс антителообразования, уничтожать ненужные клетки. Очень высокоспециализированные клетки. Не присоединяются к розеткам. К компонентам иммунной системы относятся клетки и растворимые вещества. Основными клетками иммунной системы являются лейкоциты, среди которых особо выделяют макрофаги, нейтрофилы и лимфоциты. Растворимые вещества — это молекулы, содержащиеся не в клетках, а в жидкости, например в плазме крови. К ним относятся антитела, белки комплемента и цитокины. Некоторые растворимые вещества действуют как посредники, привлекая и активируя другие клетки. Молекулы главного комплекса гистосовместимости позволяют отличить « свое » от « чужого » Макрофаги — это находящиеся в тканях большие лейкоциты, которые захватывают антигены. Антигенами называют вещества, способные стимулировать иммунный ответ. Ими могут быть бактерии, вирусы, белки, углеводы, злокачественные клетки и токсичные вещества. В цитоплазме макрофагов есть гранулы, окруженные мембраной. Они содержат множество различных ферментов, которые позволяют макрофагам убивать поглощенные ими 15 микроорганизмы и в дальнейшем разрушать их. Макрофагов нет в крови, но они находятся в местах, где органы соприкасаются с кровью или внешним миром. Например, макрофаги преобладают в участках легких, непосредственно контактирующих с воздухом, и там, где клетки печени соприкасаются с кровеносными сосудами. Похожие на макрофагов клетки крови называются моноцитами. Нейтрофилы — это большие лейкоциты, которые, подобно макрофагам, захватывают микро- организмы или другие антигены и имеют гранулы, содержащие ферменты для разрушения поглощенных антигенов. Однако, в отличие от макрофагов, нейтрофилы циркулируют в крови. Чтобы выйти из нее и проникнуть в ткани, нейтрофилы нуждаются в специфическом стимуле. Макрофаги и нейтрофилы обычно работают вместе: макрофаги начинают иммунный ответ и посылают сигналы, мобилизующие нейтрофилы, которые должны помочь им в борьбе с инфекцией. Привлеченные нейтрофилы вместе с макрофагами разрушают чужеродные агенты, переваривая их. Накопление нейтрофилов и разрушение микроорганизмов ведут к образованию гноя. Первый щит образуют кожа и слизистые оболочки. В эпидермисе сальные секреты и пот создают слегка кислотную рН-среду, уничтожающую грибки, а непрерывное шелушение способствует удалению бактерий, которые смогли проникнуть в поверхностные слои кожи. Отверстия (глазные, носовое, ротовое, бронхиальное, анальное и генитальное) покрыты тонким и очень влажным эпителием — слизистой оболочкой, которая имеет собственные химические Рисунок 397. Зоны защитные механизмы. заражения организма человека Антитела (рис. 398). После контакта с антигеном В-лимфоциты превращаются в клетки, синтезирующие антитела. Антитела — это особые белки, взаимодействующие с антигеном. Каждое антитело имеет специфическую часть, которая связывается с соответствующим антигеном, и часть, строение которой постоянно для большой группы антител, называемой клас- сом иммуноглобулинов. Выделяют пять классов иммуноглобулинов: IgM, IgG, IgA, IgE и IgD. IgM — антитела, которые первыми производятся в ответ воздействие антигена. Например, когда ребенок получает первую прививку от столбняка, через 10-14 дней у него образуются антитела класса IgM (первичный ответ антител). Таких антител много в крови, и в норме они не встречаются в органах и тканях. IgG — самый многочисленный класс антител. Они производятся в ответ на повторное воздействие антигена. Например, после получения второй прививки от столбняка y ребенка в течение 5-7 Рисунок 398. дней вырабатываются антитела IgG. Этот вторичный ответ антител развивается быстрее и активнее, чем первичный ответ. IgG присутствуют и в крови, и в тканях. Это единственные антитела, которые могут переходить через плаценту от матери к плоду и защищают младенца, пока его иммунная система не начнет вырабатывать собственные антитела. IgA — антитела, которые играют важную роль в защите организма от вторжения микроорганизмов через слизистые оболочки, в том числе носа, глаз, легких и кишечника. IgA имеется в крови и в различных секретах желудочно-кишечного тракта, носа, глаз, легких, в грудном молоке. IgE — антитела, которые вызывают немедленные аллергические реакции. В этом отношении они единственные из антител, по-видимому, приносят больше вреда, чем пользы. Однако, IgE 16 очень важны в борьбе против паразитарных заболеваний, например онхоцеркоза и шистосо- моза, которые распространены в развивающихся странах. IgD — антитела, присутствующие в очень небольшом количестве в циркулирующей крови. Их функция до конца не понятна. Система комплемента включает более 18 белков. Они действуют по принципу каскада: один белок активирует следующий. Система комплемента может быть «» <запущена>, двумя путями. Один путь называется альтернативным (активация происходит микробными агентами или антигенами), а другой — классическим (активация происходит иммунными комплексами — специфическими антителами, связанными с антигеном). Система комплемента призвана разру- шать чужеродные вещества самостоятельно или объединяясь с другими компонентами иммунной системы. Цитокины — это молекулы-посредники, обеспечивающие успешное функционирование иммунной системы. Они вырабатываются ее клетками в ответ на стимуляцию антигеном. Цитокины усиливают (или помогают активировать) одни реакции иммунной системы и уменьшают или подавляют другие. В настоящее время описано много цитокинов, и их список продолжает расти. Клетки иммунной системы учатся отличать « свое » от « чужого » в вилочковой железе (тимусе). При развитии иммунной системы у плода стволовые клетки мигрируют в тимус, делятся там и образуют Т-лимфоциты. В ходе своего созревания в тимусе те Т-лимфоциты, которые реагируют на молекулы главного комплекса гистосовместимости, разрушаются, а те, которые игнорируют их и учатся взаимодействовать с несущими их клетками, продолжают созревать и затем покидают тимус. В результате зрелые Т-лимфоциты не атакуют собственные клетки и органы и могут сотрудничать с другими клетками, когда необходимо защитить организм. Если бы Т-лимфоциты не научились игнорировать собственные молекулы главного комплекса гистосовместимости, они могли бы нападать на « свои » клетки. Однако иногда Т- лимфоциты теряют способность отличать « свое » от « чужого » , и это приводит к развитию аутоиммунных болезней, например системной красной волчанки или рассеянного склероза. Более подробно характеристика Т-лимфоцитов и их роль в иммунном ответе приведены в табл. 19. Таблица 19. Характеристика популяций Т-лимфоцитов Характеристика Т-цитотоксические Т-хелперы-0 Т-хелперы-1 Т-хелперы-2 Поверхностный маркер CD8 + CD4 + CD4 + CD4 + Происхождение из клеток-предшест- венников в тимусе из клеток-предшест- венников в тимусе из T x 0, переход T x 0→T x 1 в процессе иммунного ответа в периферических лимфоидных орга- нах из T x 0, переход T x 0→T x 2 в процессе иммунного ответа в периферических лимфоидных органах Основные секретируемые медиаторы IL-2, TNF-а, IFN-y IL-2, IFN-y, IL-4 IFN-y, TNF-а, IL-2 IL-4, IL-5, IL-6, IL- 10, ТGF-b Роль в иммунном ответе уничтожение вирус- инфициро- ванных клеток первичное распоз- навание антигена и превращение в T x 1 или T x 2 стимуляция макро- фагов при хрони- ческом воспалении (реакции ГЗТ), тор- можение функций T x 2 стимуляция В - лимфоцитов к превращению в плазматические клетки и к секре- ции антител, тор- можение функций T x 1 17 В периферических органах иммунной системы, к которым относятся лимфатические узлы, селезенка, лимфоидные скопления по ходу слизистых оболочек, происходят встреча АГ со зрелыми ИКК и развитие иммунного ответа. Помимо лимфоцитов, важнейшим элементом иммунной системы являются фагоцитирующие клетки (макрофаги и микрофаги) (табл. 20). Таблица 20. Фагоцитирующие клетки Микрофаги Макрофаги Полиморфоядерные нейтрофильные лейкоциты Эозинофильные лейкоциты Гистиоциты (соединительная ткань) Моноциты (кровь) Микроглия (ЦНС) Ретикулярные клетки (лимфатические узлы, костный мозг) Эндотелиальные клетки кровеносных синусов (селезенка, печень) Феномен иммунного ответа. Процесс презентации АГ, межмолекулярные и межклеточные взаимодействия, возникающие в ходе взаимодействия АПК и Т-лимфоцита, оказывают определяющее влияние на пути и формы иммунного ответа (табл. 21). Таблица 21. Пути и формы иммунного ответа Характеристика Клеточный иммунный ответ Гуморальный иммунный ответ противовирусный ответ хроническое воспаление (реакции ГЗТ) Локализация антигена в цитозоле, между органоидами в фагоцитарных вакуолях вне клетки Антиген- презентирующие клетки дендритные клетки, макрофаги, В-лимфоциты макрофаги, дендритные клетки, В-лимфоциты В-лимфоциты, дендритные клетки, макрофаги Молекулы МНС МНС-I МНС-II МНС-II Т-лимфоциты, вовлеченные в ответ CD8 + T цитотоксические СD4 + Т-хеллеры, переход T x 0>T x 1 СD4 + Т-хеллеры, переход T x 0>T x 2 Медиаторы ответа IL2, TNF-a, IFN-y IFN-y, TNF-a , IL2 IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 Клетки - эффекторы клон цитотоксических СО8 + Т-лимфоцитов Макрофаги, активированные IFN-y, формирующие вместе, с T x 1 гранулему В-лимфоциты, превращающиеся в плазматические клетки и секретирующие антитела Результат ответа лизис инфицированных вирусом клеток- мишеней переваривание АГ в гранулеме либо ее осумковывание и кальцификация связывание антител с бактериями и токсинами, их лизис и фагоцитоз Пример противогриппозн ый иммунный ответ Иммунные реакции при инфицировании Mycobacterium tuberculosis иммунный ответ при дифтерии Одним из важнейших результатов любого иммунного ответа является формирование клеток памяти. Они составляют лишь небольшую часть клеток из формирующих клеточных клонов, но в отличие от большинства Т- и В-лимфоцитов, участвующих в ответе на АГ, срок их жизни составляет многие месяцы и годы, тогда как другие активированные Т-лимфоциты 18 и плазматические клетки выживают не более 2 нед. Иммунологическая память возникает в ответ на любой АГ, однако срок эффективности этой памяти, защищающей организм в случае повторного контакта с АГ, сильно зависит от биохимических свойств АГ, его сходства с АГ человека, а также от способности патогена к изменению своих антигенных свойств. Срок памяти существенно сокращает антигенная мимикрия, когда патоген маскирует часть своих структур под АГ хозяина, чем активно «пользуются» многие микроорганизмы, например b- гемолитический стрептококк или бледная трепонема. Другой механизм снижения эффективности иммунологической памяти связан с изменчивостью патогена, что приводит к необходимости повторной иммунизации для защиты от того или иного возбудителя. Характерным примером является вирус гриппа. Наконец, особенности биохимии молекул патогена, их слабая или умеренная иммуногенность также сказываются на сроках памяти, что имеет место в случае дифтерийного токсина. Особенности иммунитета слизистых оболочек. Иммунные реакции слизистых оболочек основаны на описанных выше межмолекулярных и межклеточных взаимодействиях. Однако именно слизистые оболочки в силу своего топографического положения первыми подвер- гаются атаке патогенов и взаимодействуют с АГ. Слизистые оболочки обладают комплексом факторов неспецифической и специфической иммунной защиты, обеспечивающих в большинстве случаев надежный барьер на пути проникновения патогенов. На рис. 380 представлена общая схема организации защитных реакций слизистых оболочек на примере слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Рисунок 399. Общая схема защитных реакций слизистых оболочек. Сверху слой эпителиоцитов покрыт толстым слоем слизи, в состав которой, помимо муцинов, входят антибактериальные неспецифические защитные факторы (лизоцим, лактоферрин, дефенсины, миелопероксидаза, низкомолекулярные катионные пептиды, компоненты комплемента и др.), а также иммуноглобулины классов IgA, IgM и IgG, относящиеся к факторам иммунитета. Слизь и ее компоненты образуются за счет секрета мелких желез, расположенных в подслизистой оболочке, а также работы одноклеточных желез эпителия - бокаловидных клеток. Важным фактором неспецифической резистентности слизистой оболочки является мукоцилпарный клиренс, связанный с работой ресничек эпителиоцитов. Нарушения мукоцилиарного клиренса, обусловленные генетическими дефектами, воздействием вирусов или бактериальных токсинов, сами по себе могут стать важным патогенетическим фактором (синдром Картагенера). Неспецифические реакции связаны не только с гуморальными, но и с клеточными факторами. Нейтрофилы и макрофаги, мигрирующие из кровеносного русла, способны проходить между эпителиоцитами, выходить на поверхность слизистой оболочки и уничтожать микроорганизмы путем фагоцитоза, за счет секреторной дегрануляции, продукции активных форм кислорода и оксида азота (NO). 19 Рисунок 400. Схема развития респираторной инфекции Иммунная защита слизистых оболочек обеспечивается многими гуморальными и клеточными факторами. В пределах эпителиального пласта и непосредственно под ним имеются как минимум две популяции клеток, способных к презентации АГ. К их числу относятся АПК, лежащие у базальной мембраны (их аналогом в коже являются клетки Лангерганса), и клетки, осуществляющие транспорт неизмененного или процессированного АГ с поверхности эпителиального пласта (их аналогом в кишечнике являются так называемые М-клетки). Вероятно, способностью презентировать АГ обладают и обычные реснитчатые эпителиоциты, которые не являются профессиональными АПК, но под действием иммуномедиаторов (главным образом IFN-y) могут приобретать такую способность. Важным элементом иммунной защиты являются лимфоидные фолликулы, лежащие в пределах эпителиального пласта. Лимфоциты этих фолликулов формируются еще в ходе эмбрионального развития, и в дальнейшем их выживание и поддержание не зависят от центральных органов иммунной системы. В этом смысле они представляют собой популяцию, родственную лимфоцитам лимфатического глоточного кольца, где также имеют место лимфоэпителиальный симбиоз и лишь небольшая зависимость от центральных органов иммунитета. Утрата этих уникальных лимфоэпителиальных структур является невосполни- мой потерей для организма, ибо после рождения эти особые популяции лимфоидных клеток 20 не формируются, что подчеркивает необходимость очень взвешенного подхода в клинике хронического тонзиллита и аденоидита. В случае хирургического удаления участков такого лимфоэпителиального симбиоза существенно сужаются защитные ресурсы соответствующего участка слизистой оболочки и возможности иммуномоду-лирующей терапии. В подслизистой основе в тесной связи с внутриэпителиальными лимфоидными фолликулами лежат типичные дендритные клетки, цитотоксические СВ8 + Т-лимфоциты и СВ4 + Т-лимфоциты-хелперы. Мозг и иммунная ситема. Часто употребляемые иммунологами термины «память», «толерантность», «своё» и «не своё» определённо вызывают ассоциации с неврологией. Действительно, иммунную систему определяют как мобильный мозг. В то же время использование клетками иммунной системы молекул-посредников напоминает основанную на гормонах организацию эндокринной системы, которая в свою очередь связана с мозгом через систему гипоталамус-гипофиз-надпочечники. На этом основании три системы (нервная, эндокринная, иммунная) можно рассматривать как часть единой интегральной сети. Учёные, работающие в этой области, применяют достаточно громоздкие термины: «психонейро- иммунологическая» или «нейроэндокриноиммунологическая» системы. Рисунок 401. Существует множество подтверждений этой концепции. Известно, что стресс, тяжёлые переживания ослабляют иммунное реагирование. Тот же эффект может быть вызван гипнозом или даже, как утверждают некоторые исследователи, посредством классического условного рефлекса. Лимфоидные органы иннервируются нервами симпатической и парасимпатической систем, а тимус эмбриона частично формируется из мозга и имеет с ним общие антигены, например Thy-антиген. С другой стороны, некоторые продукты лимфоцитов давно уже определены как гормоны или нейропептиды, а влияние цитокинов на мозг и вовсе не вызывает сомнений (рис. 401). 21 На сегодняшний день существуют крайне различные мнения о связи иммунной системы с мозгом. Часть иммунологов убеждена, что вышеизложенные соображения ненаучны, малоубедительны и вообще неуместны. Другие утверждают, что грядёт новая эра иммунологии всего организма, которая свяжет сознательное мышление с синтезом антител и откроет новые возможности для лечения. С нейтральной точки зрения, все эти эффекты являются тонкой подстройкой в системе, которая в основном регулируется автономно. Центральная нервная система: 1) кора головного мозга — внешний слой мозга, контролирующий сознательные ощущения, мысли, речь и память; 2) лимбическая система — средняя область мозга, контролирующая в основном эмоциональные аспекты поведения; 3) гипоталамус — внутренняя часть лимбической системы, регулирующая не только поведение и настроение, но и жизненно важные физические функции, такие, как температура, чувство голода и жажды. Имеет двустороннюю связь с корой, стволовой частью мозга и эндокринной системой; 4) гипофиз — «дирижёр эндокринного оркестра». Железа размером с горошину, разделённая на переднюю и заднюю доли, выделяющие различные гормоны. РГ — рилизинг-гормоны, продуцируемые гипоталамусом, стимулируют гипофиз к освобождению собственных гормонов (тиреотропин-ризилинг-гормон, тиреоидстимули- рующий гормон — ТСГ). Нейропептиды — небольшие молекулы, передающие сигналы ЦНС. Гипоталамус выделяет нейропептиды, которые вызывают боль (например, вещество Р) или подавляют её (например, эндорфины, энкефалины). Вегетативная нервная система: 1)симпатические нервы (Симп.), выделяя норадреналин (эпинефрин), возбуждают функции, необходимые для немедленных действий: минутный сердечный выброс, дыхание, сознание, уровень сахара в крови, потоотделение и т.д.; 2) парасимпатические вервы (на рисунке — Парасимп.), многие из которых проходят в составе Х-пары черепно-мозговых нервов (блуждающий нерв), выделяют ацетилхолин и управляют более спокойными действиями, такими, как пищеварение и ближнее зрение. Деятельность большинства внутренних органов регулируется симпатическими и парасимпатическими нервами. Обширная симпатическая активация (включая мозговое вещество надпочечников), вызванная страхом, яростью и другими причинами, становясь хронической, переходит в стресс. Эндокринная система: 1) мозговое вещество надпочечников в ответ на стимуляцию симпатическими нервами освобождает адреналин, действующий подобно норадреналину, но более длительно; 2) кора надпочечников в ответ на стимуляцию кортикотропином (АКТГ) из передней доли гипофиза начинает выделять альдостерон, гидрокортизон (кортизол) и другие гормоны, регулирующие водно-солевой баланс, а также белковый и углеводный обмен. Кроме того, гидрокортизон и его синтетические производные оказывают мощное противо-воспалительное действие; 3) щитовидная железа, стимулированная тиреотропином (ТСГ) из передней доли гипофиза, освобождает нодсодержащие тиреоидные гормоны ТЗ и Т4 (тироксин), которые регулируют многие процессы клеточного метаболизма; 4) гормон роста (ГР) регулирует рост костей и мягких тканей; 5) половые железы. Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гор- мон (ЛГ), выделяемые передней долей гипофиза, регулируют развитие яичек и яичников, половозрелость и секрецию половых гормонов; 6) задняя доля гипофиза. Главным продуктом её деятельности является антидиуретический гормон (АДГ), который регулирует всасывание жидкости почками в зависимости от сигнала осморецепторов гипоталамуса; 22 7) поджелудочная и паращитовидная железы функционируют более или менее автономно, регулируя соответственно уровни глюкозы и кальция. Поджелудочная железа отвечает также на сигналы вегетативной нервной системы. Иммунная система. Выделены особенности, связанные с нервной и эндокринной систе- мами: 1) цитокины. Наиболее наглядно связь между иммунной и нервной системами иллюстрируется тем, что ФНО, ИЛ-1, ИФ вызывают лихорадку. Большие дозы многих цитокинов также вызывают сонливость и общее недомогание. Цитокины, особенно ИЛ-2 и ИЛ-6, обнаружены в мозге. ФНО и ИЛ-1 индуцируют секрецию АКТГ гипофизом, возможно, через гипоталамус. 2) лимфоидные органы. Нейроны, заканчивающиеся в тимусе и лимфатических узлах, прослеживаются по симпатическим нервам до спинного мозга; 3) лимфоциты. Установлено, что лимфоциты несут рецепторы к эндорфинам, энкефалинам, веществу Р, а также сами секретиру-ют эндорфины и гормоны, например АКТГ. Иммунный ответ ингибируется гидрокортизоном и гормонами половых желез и при стрессовых, особенно неизбежных, ситуациях (экзамены, тяжёлые переживания и т.д.). Известно, что гипноз снижает немедленные и замедленные реакции кожной гиперчувстви- тельности. Действительно ли эти случаи объясняются действием кортикостероидов, пока остаётся спорным. 4) аутоиммунитет. Очень многие аутоиммунные заболевания поражают эндокринные органы. Особенно сильно поражается щитовидная железа, в которой аутоанти-тела могут как мимикрировать, так и блокировать стимулирующее действие ТСГ. |