Физиология иммунной системы

Лекция № 6

Физиология крови (часть 2). Физиология иммунной системы

План лекции

1. Функция базофилов и эозинофилов.

2. Лимфоциты. Т-, В- и О- лимфоциты, их функция в организме.

3. Роль органов иммунной системы в защите организма.

4. Развитие Т- и В- лимфоцитов.

5. Механизм иммунного ответа организма.

6. Центральные органы иммунной системы.

7. Периферические органы иммунной системы.

Базофилыосуществляют синтез биологически активных веществ (БАВ) и ферментов: гепарина, входящего в антисвёртывающую систему крови; гистамина, расширяющего кровеносные сосуды; гиалуроновой кислоты, изменяющей проницаемость сосудистой стенки. В крови базофилов очень мало, однако в различных тканях, в том числе в сосудистой стенке, содержатся «тучные клетки», иначе называемые «тучные базофилы».

Существует два основных вида тканевых базофилов, отличающихся типом гистохимической структуры (клетки I I типа содержат в цитоплазме в 3 - 5 раз больше гранул, имеют больший периметр, длину, ширину, площадь и оптическую плотность). Они располагаются в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, в субэпидермальной зоне кожи и в лимфатических узлах, т. е. входят в состав клеточных сообществ «барьерных» органов и зон, которые находятся в условиях постоянной антигенной стимуляции, обеспечивая реакции местного иммунитета.

Эозинофилыадсорбируют на своей поверхности антигены (чужеродные белки), многие тканевые вещества и токсины белковой природы. Обладают фагоцитарной активностью, особенно в отношении кокков. В тканях эозинофилы скапливаются преимущественно в тех органах, где содержится гистамин - в слизистой оболочке и подслизистой основе желудка и тонкой кишки, в лёгких. Они захватывают гистамин и разрушают его с помощью фермента гистаминазы, регулируя таким образом аллергические реакции. Эозинофилы выполняют роль «чистильщиков», фагоцитируя и инактивируя продукты, выделяемые базофилами. Чрезвычайно велика роль эозинофилов в борьбе с гельминтами, их яйцами и личинками.

Лимфоцитыявляются центральным звеном иммунной системы. Они образуются из стволовых лимфоидных клеток костного мозга и затем переносятся к тканям, где проходят дальнейшую дифференциацию. Одна их популяция направляется в вилочковую железу, где превращается в Т-лимфоциты (от лат. cлова thymus), другие клетки попадают в ткани миндалин и аппендикса, становятся В-лимфоцитами (от лат. слова bursa - фабрициева сумка у птиц, где они впервые были открыты). Часть лимфоидных клеток (10-20%) не проходит дифференцировки в органах иммунной системы и образуют группу О-лимфоцитов, составляющих резерв Т - и В - клеток, в которые при необходимости могут превращаться.

Популяция Т-лимфоцитовпредставлена несколькими классами клеток:

1) Т-киллеры(убийцы) посредством ферментов уничтожают микробы, вирусы, грибки, опухолевые клетки и др.;

2) Т-хелперы (помощники) выделяют биологически активные вещества (БАВ), усиливающие клеточный иммунитет (Т - Т-хелперы) и облегчающие течение гуморального иммунитета (Т - В-хелперы), без их участия В-лимфоциты не в состоянии превратиться в клетки плазмы;

3) Т- амплифайеры усиливают функцию Т- и В-лимфоцитов;

4) Т-супрессоры угнетают гуморальный иммунитет;

5) Т-клетки памяти хранят информацию о ранее действующих антигенах и таким образом регулируют вторичный иммунный ответ.

В-лимфоцитыучаствуют в реакциях гуморального иммунитета. Особенностью этих клеток является наличие на их поверхности микроворсинок, способных распознавать определённые виды чужеродных веществ - антигены (полисахариды, белки, вирусы и др.). Из В-лимфоцитов образуются также клетки плазмы (антителопродуценты), которые, как и лимфоциты, синтезируют антитела и выделяют их в кровь, лимфу и тканевую жидкость.

Физиология иммунной системы

Родоначальником всех видов клеток крови и иммунной (лимфоидной) системы являются стволовые клетки костного мозга. В костном мозге в его миелоидной ткани из стволовых клеток образуются клетки - предшественники, из которых путем распределения и дифференцировки по трем направлениям образуются: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Из стволовых клеток в самом костном мозге и в тимусе образуются лимфоциты.

Иммунная система объединяет органы и ткани, обеспечивающие защиту организма от генетически чужеродных клеток или веществ.

В органах иммунной системы образуются иммуннокомпетентные клетки-лимфоциты, которые включаются в иммунный процесс. Лимфоциты распознают и уничтожают чужеродные клетки и вещества. При попадании в организм чужеродных веществ - антигенов образуются антитела (иммуноглобулины), которые нейтрализуют антигены.

К органам иммунной системы относятся все органы, которые участвуют в образовании клеток (лимфоцитов, плазматических клеток), осуществляющие защитные функции организма.

К органам иммунной системы относятся: костный мозг, тимус, скопления лимфоидной ткани, расположенные в тонком кишечнике - пейеровы бляшки, миндалины, селезенка и лимфатические узлы.

Костный мозг, тимус относятся к центральным органам иммунной системы. Другие - к периферическим органам иммуногенеза.

Стволовые клетки поступают из костного мозга в кровь, затем в тимус, где образуются Т - лимфоциты - тимус - зависимые. В самом костном мозге из стволовых клеток образуются В - лимфоциты, не зависящие от тимуса. Т- и В-лимфоциты попадают в периферические органы иммунной системы. Т-лимфоциты обеспечивают клеточный иммунитет. В - лимфоциты (их производные - плазматические клетки) синтезируют антитела (иммуноглобулины).

Т - лимфоциты поступают в тимус-зависимые зоны лимфатических узлов (паракортикальную зону), селезенки (лимфоидные, периартериальние муфты).

В - лимфоциты поступают в бурсозависимые зоны лимфатических узлов и селезенки. Т и В - лимфоциты с участием макрофагов выполняют функции генетического контроля, распознают и уничтожают чужеродные вещества и микроорганизмы. Общая масса лимфоцитов равна 1 300 - 1 500 г, 2,5% всей массы тела. У новорожденных - 4,3%.

В целом процесс иммунного ответа можно представить следующим образом:

1. Нейтрофилы являются первичной защитой организма от чужеродных веществ. Когда микробы проникают в организм, нейтрофилы атакуют и «пожирают» их.

2. Макрофаги уничтожают значительную часть чужеродных организмов, избежавших атаки нейтрофилов.

3. Одновременно с процессом фагоцитоза макрофаги обмениваются информацией с Т - хелперами, сообщая им о природе антигена (бактерий, вирусов или макромолекул).

4. Т- хелперы выделяют в кровь химическое вещество лимфокин, которое сигнализируют В - лимфоцитам, чтобы те активировали выработку необходимых антител.

5. В - лимфоциты исследуют структуру чужеродного агента и вырабатывают антитела, предназначенные для борьбы именно с ним.

6. Т - киллеры, активно циркулирующие по системе крови, получают информацию от Т-хелперов на разрушение чужеродных клеток и уничтожают их. Одновременно фагоциты разрушают повреждённые микробами собственные клетки.

7. После уничтожения всех антигенов Т - супрессоры дают команду Т-хелперам о прекращении иммунного ответа.

Интенсивность иммунного ответа во многом определяется состоянием нервной и эндокринной систем. Гипофиз и эпифиз с помощью пептидных биорегуляторов - цитомединов - контролируют деятельность вилочковой железы и костного мозга. Передняя доля гипофиза является регулятором преимущественно клеточного, а задняя - гуморального иммунитета.

Ряд микроорганизмов может ослаблять иммунную систему, а некоторые, например, ВИЧ, полностью блокируют её работу, прицельно убивая Т- хелперов.

Центральные органы иммунной системы расположены в местах, защищенных от внешних воздействий.

Периферические органы иммунной системы расположены на путях возможного внедрения в организм чужеродных веществ. Глоточное лимфатическое кольцо окружает вход в глотку из полости рта и полости носа. В слизистой оболочке органов пищеварения, дыхательных и мочевыводящих путей находятся скопления лимфоидной ткани - лимфоидные узелки. В стенках тонкой кишки - пейеровы бляшки, большое количество одиночных лимфоидных узелков. В слепой кишке и аппендиксе - также много лимфоидных узелков. В стенке толстой кишки также скопления лимфоидной ткани.

Лимфатические узлы лежат на путях тока лимфы от органов и тканей почек и слизистых оболочек.

Селезенка лежит на пути потока крови из артериальной системы в венозную, является органом, контролирующим кровь. В селезенке утилизируют эритроциты, вышедшие из строя.

При постоянных и сильных антигенных действиях в центре лимфоидных узелков наблюдается размножение, образование молодых лимфоидов - герминативний центр - центр размножения. Такие узелки есть в миндалинах глоточного кольца, в стенках желудка, кишечника, в аппендиксе, в лимфоузлах, в селезенке.

Все органы иммунной системы достигают своего максимального развития в детском возрасте и у подростков. Затем постепенно уменьшается количество лимфоидных узелков, в них исчезают центры размножения, на месте лимфоидной ткани появляется жировая и соединительная ткани.