Учебное пособие Тошкент 2013 2 Данное учебное пособие предназначено для студентовбакалавров
 Скачать 7.01 Mb.
|
|
гноем. Описаны несколько наследственных дисфункций нейтрофилов. При одной из них актин не способен нормально полимеризоваться, в результате чего нейтрофилы являются вялыми. При другой выявляется неспособность к выработке супероксидных анионов, перекиси водорода и гипохлорита, что снижает способность клеток к уничтожению микробов. Эта дисфункция является следствием недостаточности НАДФ-Н-оксидазы (НАДФ-Н — восстановленная форма никотинамидадениндинуклеотидфосфата), которая приводит к неполноценному респираторному взрыву. Дети с такими дисфункциями подвержены постоянным бактериальным инфекциям. Более тяжелые инфекции являются результатом сочетания дисфункций нейтрофилов и макрофагов. Увеличение содержания эозинофилов в крови (эозинофилия) связано с аллергическими реакциями и инвазией гельминтов (паразитов). В органах эозинофилы обнаруживаются в соеди- нительной ткани, расположенной под эпителием бронхов, желудочно-кишечного тракта, матки и влагалища, а также вокруг паразитических червей. Помимо этого, эозинофилы вырабатывают вещества, которые влияют на воспаление, так как они инактивируют лейкотриены и гистамин, вырабатываемые другими клетками. Они также фагоцитируют комплексы антиген-антитело. 123 Кортикостероиды (гормоны коры надпочечника) вызывают быстрое снижение числа эозинофилов в крови, вероятно, нарушая их выделение из костного мозга в кровоток. При дерматологическом заболевании, известном как гиперчувствительность кожных базофилов, базофилы являются главным клеточным типом в очаге воспаления. КОСТНЫЙ МОЗГ КАК ИСТОЧНИК СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ДЛЯ ДРУГИХ ТКАНЕЙ. В отличие от данных ранее проведенных на- блюдений, установлено, что красный костный мозг богат стволовыми клетками, которые могут образовывать различные ткани, а не только клетки крови. Обладая огромным потенциалом дифференцировки, эти клетки дают возможность получать специализированные клетки, которые не отторгаются организмом, поскольку они происходят из стволовых клеток костного мозга того же самого человека. Процедура заключается в получении костномозговых стволовых клеток, культивировании их в соответствующей среде для получения их дифференцировки в направлении клеточного типа, необходимого для трансплантации, а затем использовании клеток, полученных в тканевой культуре, с целью замещения клеток, в которых нуждается пациент. В этом случае донор и реципиент являются одним и тем же человеком, и имеется полная гистосовместимость, что исключает возможность отторжения. Хотя эти исследования находятся лишь на начальной стадии, к настоящему моменту уже получены многообещающие результаты. Появление большого числа незрелых нейтрофилов (палочкоядерных клеток) в крови называется сдвигом влево и имеет клиническое значение, поскольку обычно указывает на бактериальную инфекцию омоложению крови. Изменения содержания нейтрофилов в крови необходимо оценивать с учетом существования помянутых компартментов. Так, нейтрофилия — увеличение числа нейтрофилов в кровотоке — не обязательно означает нарастание выработки нейтрофилов. Интенсивная мышечная работа или введение адреналина вызывают перемещение 124 нейтрофилов из маргинального компармента в циркулирующий компартмент, приводя к отчетливо выявляемой нейтрофилии, даже в отсутствие усиления выработки нейтрофилов. Однако глюкокортикоиды (гормоны надпочечника) увеличивают митотическую активность предшественников нейтрофилов в костном мозгу и повышают концентрацию нейтрофилов в крови. Нейтрофилия может также стать результатом выделения большого количества нейтрофилов из костномозгового накопительного компартмента. Этот тип нейтрофилии является транзиторным, после которого наступает период восстановления, в течение которого нейтрофилы не выделяются в кровь. При некоторых формах заболевания, известного как тромбоцитопеническая пурпура, которое характеризируется снижением содержания тромбоцитов в крови, обнаруживается, что тромбоциты сохраняют связь с цитоплазмой мегакариоцитов в результате нарушения механизма их выделения. Продолжительность жизни тромбоцитов составляет приблизительно 10 суток. Одной из главных причин синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИДа) является уничтожение Т-хелперов при заражении ретровирусом. В результате этого повреждается иммунная система пациентов, что делает их восприимчивыми к оппортунистическим инфекциям, которые обусловлены микроорганизмами, обычно не вызывающими заболеваний у людей с нормальной иммунной системой. 125 V.4. Кроветворение Кроветворение (гемоцитопоэз) - процесс образования форменных элементов крови. Различают два вида кроветворения: Миелоидное кроветворение: эритропоэз; гранулоцитопоэз; тромбоцитопоэз; моноцитопоэз. Лимфоидное кроветворение: Т-лимфоцитопоэз; В- лимфоцитопоэз. Кроме того, гемопоэз подразделяется на два периода: эмбриональный; постэмбриональный. Эмбриональный период гемопоэза приводит к образованию крови как ткани и потому представляет собой гистогенез крови. Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови как ткани. Эмбриональный период гемопоэза осуществляется поэтапно, сменяя разные органы кроветворения. В соответствии с этим эмбриональный гемопоэз подразделяется на три этапа: - желточный; - гепато-тимусо-лиенальный; - медулло-тимусо-лимфоидный. Желточный этап осуществляется в мезенхиме желточного мешка, начиная со 2-3-ей недели эмбриогенеза, с 4-ой недели он снижается и к концу 3-го месяца полностью прекращается. Процесс кроветворения на этом этапе осуществляется следующим образом, вначале в мезенхиме желточного мешка, в результате пролиферации мезенхимальных клеток, образуются "кровяные островки", представляющие собой очаговые скопления отростчатых мезенхимальных клеток. Затем происходит дифференцировка этих клеток в двух направлениях -дивергентная дифференцировка(63-рис): Периферические клетки островка уплощаются, соединяются между собой и образуют эндотелиальную выстилку кровеносного сосуда; Центральные клетки округляются и превращаются в стволовые клетки. Из этих клеток в сосудах, то есть интраваскулярно, начинается процесс образования первичных эритроцитов (эритробластов, мегалобластов). Однако часть стволовых клеток оказывается вне 126 сосудов (экстраваскулярно) и из них начинают развиваться зернистые лейкоциты, которые затем мигрируют в сосуды. Довольно скоро сосуды желточного мешка соединяются с сосудами тела зародыша, по этим сосудам стволовые клетки мигрируют в тело зародыша и заселяют закладки. 63-рис. Наиболее важными моментами желточного этапа являются: - образование стволовых клеток крови; - образование первичных кровеносных сосудов. Несколько позже (на 3-ей неделе) начинают формироваться сосуды в мезенхиме тела зародыша, однако они являются пустыми будущих кроветворных органов (в первую очередь печень), в которых затем и осуществляется кроветворение. Сердце Ворсинки хориона Аллантои с Ножка тела Кровяные сосуды Кровяные островки Эктодерма желточного мешка Кровяные островки Первичные эритробласты Мезенхимальные клетки Клетки эндотелия Сердце Кровяные островки 127 Гепато-тимусо-лиенальный этап гемопоэза осуществляется в начале в печени, несколько позже в тимусе (вилочковой железе), а затем и в селезенке. В печени происходит (только экстраваскулярно) в основном миелоидное кроветворение, начиная с 5-ой недели и до конца 5-го месяца, а затем постепенно снижается и к концу эмбриогенеза полностью прекращается. Тимус закладывается на 7-8-й неделе, а несколько позже в нем начинается Т-лимфоцитопоэз, который продолжается до конца эмбриогенеза, а затем в постнатальном периоде до его инволюции (в 25-30 лет). Процесс образования Т-лимфоцитов в этот момент носит название антиген независимая дифференцировка. Селезенка закладывается на 4-й неделе, с 7-8 недели она заселяется стволовыми клетками и в ней начинается универсальное кроветворение, то есть и миелоилимфопоэз. Особенно активно кроветворение в селезенке протекает с 5-го по 7-ой месяцы внутриутробного развития плода, а затем миелоидное кроветворение постепенно угнетается и к концу эмбриогенеза (у человека) оно полностью прекращается. Лимфоидное же кроветворение сохраняется в селезенке до конца эмбриогенеза, а затем и в постэмбриональном периоде. Следовательно, кроветворение на втором этапе в названных органах осуществляется почти одновременно, только экстраваскулярно, но его интенсивность и качественный состав в разных органах различны. Медулло-тимусо-лимфоидный этап кроветворения. Закладка красного костного мозга начинается со 2-го месяца, кроветворение в нем начинается с 4-го месяца, а с 6-го месяца он является основным органом миелоидного и частично лимфоидного кроветворения, то есть является универсальным кроветворным органом. В то же время в тимусе, в селезенке и в лимфатических узлах осуществляется лимфоидное кроветворение. Если красный костный мозг не в состоянии удовлетворить возросшую потребность в форменных элементах крови (при кровотечении), то гемопоэтическая активность печени, селезенки может активизироваться - экстрамедуллярное кроветворение. Постэмбриональный период кроветворения - осуществляется в красном костном мозге и лимфоидных органах (тимусе, селезенке, лимфатических узлах, миндалинах, лимфоидных фолликулах). 128 64-рис. Постэмбриональное кроветворение. На схеме показаны 6 классов(этапов) гемопоэтических клеток. 129 Сущность процесса кроветворения заключается в пролиферации и поэтапной дифференцировке стволовых клеток в зрелые форменные элементы крови. Существует несколько теории кроветворения. I. Унитарная теория (А. А. Максимов, 1909 г.) - все форменные элементы крови развиваются из единого предшественника- стволовой клетки; II. Дуалистическая теория предусматривает два источника кроветворения, для миелоидного и лимфоидного; III. Полифилетическая теория предусматривает для каждого форменного элемента свой источник развития. В настоящее время общепринятой является унитарная теория кроветворения, на основании которой разработана схема кроветворения (64-рис. И. Л. Чертков и А. И. Воробьев, 1973 г.). В процессе поэтапной дифференцировки стволовых клеток в зрелые форменные элементы крови в каждом ряду кроветворения образуются промежуточные типы клеток, которые в схеме кроветворения составляют классы клеток. Всего в схеме кроветворения различают 6 классов клеток: 1 класс - стволовые клетки; 2 класс - полустволовые клетки; 3 класс - унипотентные клетки; 4 класс - бластные клетки; 5 класс - созревающие клетки; 6 класс - зрелые форменные элементы. Морфологическая и функциональная характеристика клеток различных классов схемы кроветворения. 1 класс - стволовая полипотентная клетка, способная к поддержанию своей популяции. По морфологии соответствует малому лимфоциту, является полипотентной, то есть способной дифференцироваться в любой форменный элемент крови. Направление дифференцировки стволовой клетки определяется уровнем содержания в крови данного форменного элемента, а также влиянием микроокружения стволовых клеток - индуктивным влиянием стромальных клеток костного мозга или другого кроветворного органа. Поддержание численности популяции стволовых клеток обеспечивается тем, что после митоза стволовой 130 клетки одна из дочерних клеток становится на путь дифференцировки, а другая принимает морфологию малого лимфоцита и является стволовой. Делятся стволовые клетки редко (1 раз в полгода), 80 % стволовых клеток находятся в состоянии покоя и только 20 % в митозе и последующей дифференцировке. В процессе пролиферации каждая стволовая клетка образует группу или клон клеток и потому стволовые клетки в литературе нередко называются клон-образующие единицы - КОЕ. 2 класс - полустволовые, ограниченно полипотентные (или частично коммитированные) клетки - предшественницы миелопоэза и лимфопоэза. Имеют морфологию малого лимфоцита. Каждая из них дает клон клеток, но только миелоидных или лимфоидных. Делятся они чаще (через 3-4 недели) и также поддерживают численность своей популяции. 3 класс - унипотентные поэтин-чувствительные клетки - предшественницы своего ряда кроветворения. Морфология их также соответствует малому лимфоциту. Способны дифференцироваться только в один тип форменного элемента. Делятся часто, но потомки этих клеток одни вступают на путь дифференцировки, а другие сохраняют численность популяции данного класса. Частота деления этих клеток и способность дифференцироваться дальше зависит от содержания в крови особых биологически активных веществ - поэтинов, специфичных для каждого ряда кроветворения (эритропоэтины, тромбопоэтины и другие). Первые три класса клеток объединяются в класс морфологически неидентифицируемых клеток, так как все они имеют морфологию малого лимфоцита, но потенции их к развитию различны. 4 класс - бластные (молодые) клетки или бласты (эритробласты, лимфобласты и так далее). Отличаются по морфологии как от трех предшествующих, так и последующих классов клеток. Эти клетки крупные, имеют крупное рыхлое (эухроматин) ядро с 2-4 ядрышками, цитоплазма базофильна за счет большого числа свободных рибосом. Часто делятся, но дочерние клетки все вступают на путь дальнейшей дифференцировки. По цитохимическим свойствам можно идентифицировать бласты разных рядов кроветворения. 131 5 класс - класс созревающих клеток, характерных для своего ряда кроветворения. В этом классе может быть несколько разновидностей переходных клеток - от одной (пролимфоцит, промоноцит), до пяти в эритроцитарном ряду. Некоторые созревающие клетки в небольшом количестве могут попадать в периферическую кровь (например, ретикулоциты, юные и палочкоядерные гранулоциты). 6 класс - зрелые форменные элементы крови. Однако следует отметить, что только эритроциты, тромбоциты и сегментоядерные гранулоциты являются зрелыми конечными дифференцированными клетками или их фрагментами. Моноцитыне окончательно дифференцированные клетки. Покидая кровеносное русло, они дифференцируются в конечные клетки - макрофаги. Лимфоциты при встрече с антигенами, превращаются в бласты и снова делятся. Совокупность клеток, составляющих линию дифференцировки стволовой клетки в определенный форменный элемент, образуют его дифферон или гистологический ряд. Например, эритроцитарный дифферон составляет: стволовая клетка- полустволовая клеткапредшественница миелопоэза - унипотентная эритропоэтинчувствительная клетка – эритробласт - созревающие клетки - пронормоцит, базофильный нормоцит - полихроматофильный нормоцит, оксифильный нормоцит, ретикулоцит- эритроцит. В процессе созревания эритроцитов в 5 классе происходит: синтез и накопление гемоглобина, редукция органелл, редукция ядра. В норме пополнение эритроцитов осуществляется в основном за счет деления и дифференцировки созревающих клеток пронормоцитов, базофильных и полихроматофильных нормоцитов. Такой тип кроветворения носит название гомопластического кроветворения. При выраженной кровопотери пополнение эритроцитов обеспечивается не только усиленным делением созревающих клеток, но и клеток 4, 3, 2 и даже 1 классов гетеропластический тип кроветворения, предшествующий собой уже репаративную регенерацию крови. Т-лимфоцитопоэз В отличие от миелопоэза, лимфоцитопоэз в эмбриональном и постэмбриональном периодах осуществляется поэтапно, сменяя разные лимфоидные органы. В Т- и в В-лимфоцитопоэзе выделяют 132 три этапа: 1-костномозговой этап; 2-этап антиген-независимой дифференцировки, осуществляемый в центральных иммунных органах; 3-этап антиген-зависимой дифференцировки, осуществляемый в периферических лимфоидных органах. На первом этапе дифференцировки из стволовых клеток образуются клетки-предшественницы соответственно Т- и В- лимфоцитопоэза. На втором этапе образуются лимфоциты, способные только распознавать антигены. На третьем этапе из клеток второго этапа формируются эффекторные клетки, способные уничтожить и нейтрализовать антиген. Процесс развития Т- и В-лимфоцитов имеет как общие закономерности, так и существенные особенности и потому подлежит отдельному рассмотрению. |