Вопрос 15. Структура и функция иммунной системы.

Основная функция иммунной системы — защита от всего генетически чужеродного — основана на ее способности распознавать «свое» и «чужое». Действие иммунной системы направлено не только на чужеродное, поступающее извне, например на микробы, но и на собственные измененные клетки. Нарушение функций иммунной системы приводит к разным заболеваниям — от крапивницы и аллергического ринита до ревматоидного артрита и злокачественных новообразований.

I. Органы иммунной системы. Иммунная система представлена совокупностью органов и тканей, среди которых принято выделять центральные, где происходит созревание лимфоцитов, и периферические, где находятся зрелые лимфоциты.

А. К центральным органам иммунной системы относятся тимус и костный мозг, во внутриутробном периоде — также печень.

1. Костный мозг. Все клетки иммунной системы происходят из стволовых клеток костного мозга, которые дифференцируются в лимфоциты, гранулоциты, моноциты, эритроциты и мегакариоциты. В костном мозге происходит раннее, антигеннезависимое, созревание и дифференцировка B-лимфоцитов. Уменьшение количества стволовых клеток и нарушение их дифференцировки приводят к иммунодефицитам.

2. Тимус развивается из третьего и четвертого глоточных карманов и располагается в средостении. В тимусе происходит дифференцировка костномозговых клеток—предшественниц T-лимфоцитов и превращение их в зрелые T-лимфоциты. Часть созревающих T-лимфоцитов направлены против собственных антигенов. В тимусе эти T-лимфоциты погибают. Кроме того, тимус вырабатывает ряд гормонов (например, тимозин), которые регулируют дифференцировку и функции T-лимфоцитов.

Б. Периферические органы иммунной системы — это лимфоузлы, селезенка, лимфатические фолликулы ЖКТ. Эти органы связаны между собой кровеносными и лимфатическими сосудами. Перемещаясь по этим сосудам, лимфоциты получают информацию об антигене и передают ее во все органы иммунной системы.

1. Лимфоузлы — периферические органы иммунной системы, расположенные по ходу лимфатических сосудов. Они задерживают антигены и предотвращают их распространение. Строма лимфоузла образована рыхлой соединительной тканью, в его паренхиме различают корковое и мозговое вещество. Корковое вещество — B-зависимая зона — содержит лимфатические фолликулы, состоящие в основном из B-лимфоцитов. T-лимфоциты расположены преимущественно в паракортикальной — T-зависимой — зоне.

2. Селезенка задерживает и уничтожает антигены, циркулирующие в крови. Лимфоидная ткань селезенки представлена островками белой пульпы, которые, подобно лимфоузлам, имеют фолликулярное строение и разделены на B- и T-зависимые зоны.

3. Лимфатические фолликулы ЖКТ — это миндалины, собственно лимфатические фолликулы и пейеровы бляшки. Лимфатические фолликулы также разделены на B- и T-зависимые зоны. Большое количество лимфоцитов находится также в собственной пластинке слизистой и среди клеток эпителия тонкой и толстой кишки.

 

18 вопрос. Распределение Т-клеток по лимфоидным органам
Клетки, которые покидают тимус по кровеносным сосудам, мигрируют в периферические лимфоидные органы: лимфатические узлы, селезенку, пейеровы бляшки кишечника, оккупируя Т-зоны этих органов. В зависимости от характера лимфоидных образований количество лимфоцитов определенных субпопуляций в них варьирует. Так, более 70 % клеток лимфатических узлов представлено Т-клетками, из них около 30 % Т-киллеры (CD8+) и около 40 % — Т-хелперы (CD4+). Напротив, в органах, которые несут основную нагрузку по продукции антител (селезенка, пейеровы бляшки кишечника), количество Т-клеток снижено и составляет не более 30 % от общего числа лимфоцитов.

Адгезины и заселение Т-клетками периферических органов
Процесс миграции Т-клеток из тимуса в периферические лимфоидные органы контролируется целым набором адгезивных молекул (адгезинов), представленных на поверхности как Т-лимфоцитов, так и клеток тех органов, которые заселяются лимфоцитами. Основными адгезивными молекулами являются: селектины, интегрины, адгезины суперсемейства иммуноглобулинов, а также муциноподобные молекулы. Представленные в таблице адгезины принимают участие не только в расселении клеток по периферии, но и в процессах клеточного взаимодействия при развитии иммунного ответа.

Значение адгезинов в заселении клетками определенных лимфоидных структур (хоминге лимфоцитов) иллюстрируется следующими примерами.Созревшие в тимусе Т-клетки попадают с током крови в лимфатические узлы и пейеровы бляшки, где они, проходя через эндотелий посткапиллярных венул, проникают в паренхиму органа. Процесс заселения паренхимы включает два самостоятельных этапа: первый — взаимодействие мигрировавшей Т-клетки с эндотелием посткапиллярных венул и второй — проход через эндотелий в паренхиму. В реализации этих этапов участвуют разные молекулы адгезинов. На первом этапе в процесс адгезии вступают L-селектин нативных Т-клеток и муциноподобные адрессины эндотелия сосудов. Все селектины, включая Р- и Е-формы эндотелия, имеют сходную основную структуру, но отличаются строением лектиноподобного домена экстрацеллюлярной части молекулы. Лектиноподобный домен L-селектина взаимодействует с углеводными компонентами адрессинов эндотелия сосудов. Два адрессина — CD34 и GlyCAM-1 — экспрессируются на поверхности высокого эндотелия венул в лимфатических узлах. Третий адрессин, MAdCAM-1, представлен на эндотелиальных клетках в слизистой и выполняет функцию проводника в лимфоидную ткань, ассоциированную со слизистыми поверхностями, такую, как пейеровы бляшки кишечника.Взаимодействие между L-селектином и сосудистыми адрессинами лежит в основе специфического хоминга Т-клеток в лимфоидные органы, но не обеспечивает проход клеток через эндотелий в лимфоидную ткань. Преодоление эндотелиального барьера осуществляется при участии двух других групп адгезинов: интег-ринов и членов суперсемейства иммуноглобулинов. Интегрины представляют собой большое семейство молекул, которые принимают участие в различных формах клеточной кооперации. Молекула интегринов построена из двух нековалентно связанных цепей: большей по молекулярной массе а-цепи и меньшей (3-цепи. Последняя инвариантна и является общей для всех членов подсемейства; а-цепь варьирует и для каждого члена подсемейства индивидуальна. На лимфоцитах экспрессируются такие важные для преодоления эндотелиального барьера интегрины, как LFA-1, VLA-4 и VLA-5. Они взаимодействуют с членами суперсемейства иммуноглобулинов, представленными на эндотелиальных клетках ICAM-1 и -2, VСАМ -1. Существует ли какая-либо специфичность по адгезинам, определяющим различную тропность субпопуляций Т-клеток (Т-хелперов и Т-киллеров) к различным лимфоидным образованиям, пока неясно.

Наивные Т-клетки периферии
Для дальнейшего изложения удобно применять терминологию, которую использовали, в частности, Janeway и Travers (1994), авторы книги «Immunobiology». Мигрирующие из тимуса клетки, еще не встретившие антиген и не вступившие в иммунный ответ, получили название наивных Т-клеток. Т-лимфоциты, которые сенсибилизируются антигеном и цитокинами, в условиях реального иммунного ответа определяются как армированные Т-клетки. Различия между наивными и армированными Т-клетками касаются как усиления экспрессии предсуществующих Т-клеточных рецепторов, корецепторов, адгезинов, так и смены их репертуара.

По фенотипическим маркерам строго охарактеризованы только две субпопуляции наивных Т-лимфоцитов: цитотоксические Т-клетки (Т-киллеры, или СБ8+-клетки) и Т-хелперы (CD4+-клетки). CD4+ Т-клетки в зависимости от локализации антигена (макрофаги, В-клетки и др.) трансформируются в две субпопуляции: Тн 1 и Тн2. Если наивная Т-клетка распознает антиген, презентирующийся макрофагом, то она трансформируется в ТН1-клетки воспаления. Функция последних — усиление активности макрофагов, направленной на уничтожение захваченного патогена или приведение его антигенов в иммуногенную форму. Распознавание антигена на поверхности В-лимфоцитов является сигналомк трансформации в Тн2-хелперы, которые обеспечивают усиление продукции антител.