Специфический (приобретенный) иммунитет

Сущность специфического иммунитета отражена уже в самом названии. Ф. Бернет определил иммунитет как реакцию организма, направленную на дифференциацию всего "своего" от всего "чужого". Выделяют два вида приобретенного иммунитета: клеточный и гумо- ральный.

Клеточный иммунитет

В отличие от гуморального иммунного ответа, где антиген нейтрализуют эффекторные молекулы – антитела, клеточный иммун- ный ответ опосредован Т-лимфоцитами. Выделяют два основных ва- рианта клеточного иммунного ответа – цитотоксический и воспали- тельный.

Основными эффекторными клетками цитотоксического кле- точного иммунного ответа являются Т-киллеры, которые запро- граммированы на синтез рецепторов определенной специфичности и распознают антиген только в комплексе с антигеном гистосовмести- мости МНС класса I. В процессе распознавания поверхностного анти- гена цитотоксический Т-лимфоцит вступает в тесный контакт со сво- ей мишенью и уничтожает ее. Процесс лизиса чужеродных клеток со- стоит из нескольких этапов.

Первый этап – специфическое связывание активированных Т-киллеров с поверхностным чужеродным антигеном (пептидами вирусных трансплантационных, раковых антигенов) в комплексе с МНС класса I. Далее происходит перестройка цитоплазмы Т-киллера, называемая программированием лизиса. В цитоплазме цитотоксиче- ского лимфоцита происходит накопление гранул, содержащих рас- творимые медиаторы, такие как перфорин, цитолизин, гранзимы и др. Второй этап литического цикла – летальный удар, в ходе кото-

рого происходит экзоцитоз медиаторов с образованием трансмем- бранных пор.

Третий этап, приводящий к лизису клетки-мишени, характери- зуется увеличением ее объема за счет все большего проникновения воды через поврежденную мембрану. В результате этих процессов происходят разрыв мембраны клетки-мишени и ее гибель. Эффектор- ная клетка сохраняется и способна к дальнейшему цитолитическому действию.

Воспалительный тип клеточного иммунного ответа обуслов- лен функционированием Т-хелперов 1 типа, которые активируют

макрофаги, выступающие в роли эффекторных клеток, разрушающих патоген.

Гуморальный иммунитет

Возбудители бактериальных или вирусных заболеваний в про- цессе своей жизнедеятельности в организме хозяина оказываются в той или иной ситуации во внеклеточной среде, где подвергаются дей- ствию антител – эффекторных молекул, продуцируемых В- лимфоцитами.

Гуморальный иммунный ответ осуществляется по принципу

трехклеточной системы кооперации (рис. 29).

На начальных этапах каскада событий проис- ходит антигенное распо- знавание, которое в са- мом начале носит неспе- цифический характер. Первой клеткой, вступа- ющей во взаимодействие с антигеном, является макрофаг. Антиген может поступать в организм в

составе бактериальной клетки или вирусной ча- стицы, а также в виде вы- сокомолекулярного белка или   полисахарида, например при вакцина- ции. И в том и в другом случае он подвергается

Рис. 29. Общая схема взаимодействия в им- мунной системе (А.Л. Ярилин, 1999). АПК – антигенпрезентирующая клетка; В – В- лимфоцит; Тх – Т-хелперы; Мф – макрофаг; ЦТЛ – цитотоксический Т-лимфоцит. Стрелки

– гуморальные влияния, толстые линии – кон- тактные взаимодействия клеток

фагоцитозу. В результате происходит "разборка" крупных молекул на отдельные "блоки" – процессинг антигена. Такой процессированный антиген экспрессируется на поверхности макрофага в комплексе с собственными антигенами гистосовместимости МНС класса II. Этот комплекс в 100–1000 раз более иммуногенен, чем нативный антиген, и является I специфическим сигналом для распознавания Т- хелперами 2 типа. Одновременно в макрофагах синтезируется интер- лейкин I, который секретируется наружу и является II неспецифиче- ским сигналом для распознавания Т-хелперами. В результате проис- ходит двойное распознавание Т-хелпером антигена, т. е. он узнает и чужеродный антиген, и собственный антиген МНС класса II. Хел-

перы синтезируют интерлейкины 4, 10, что вызывает пролиферацию и дифференцировку B-клеток. Стимулированные В-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки и секретируют Ig G, M. Циркулирующие в крови антитела связываются с антигенными де- терминантами поверхностных антигенов бактерий. Комплекс микро- ба с антителом запускает каскад химических реакций, получивших название классических путей активации комплемента. Конечным продуктом такой активации является образование мембран атакую- щего комплекса, который наносит клеточной стенке бактерии множе- ственные повреждения. Помимо непосредственного воздействия на бактериальную клетку защитные свойства антител реализуются пу- тем нейтрализации бактериальных токсинов. Молекула антитела при- соединяется к токсину вблизи активного центра и стереохимически блокирует его взаимодействие с макромолекулярным субстратом.

Связывание антител с инкапсулированными бактериями облегча- ет их фагоцитоз лейкоцитами и макрофагами. Этот феномен носит название опсонизации. Как известно, неопсонизированным бактери- ям, имеющим капсулу, как правило, удается избежать фагоцитоза.

Помимо эффекторных клеток в процессе гуморального иммунно- го ответа образуются клетки памяти, которые помогают организму противостоять при повторном заражении тем же микроорганизмом. Вторичный иммунный ответ характеризуется более быстрой и эффек- тивной продукцией антител, что является результатом "настройки" антитела образующей системы. Кинетика синтеза иммуноглобулинов разных классов при первичном и вторичном иммунном ответе раз- лична. Так, после первого контакта организма с антигеном в первую очередь удается обнаружить IgM-продуцирующие клетки. Синтез IgG достигает своего максимума лишь на 5–7-е сутки. При вторичном иммунном ответе происходит переключение синтеза иммуноглобу- линов с М на G, концентрация которых быстро нарастает, достигая пиковых значений уже на 2-е сутки.

Описанный выше процесс клеточной кооперации подразумевает участие тимусзависимого антигена, для которого взаимодействие хелперных Т-клеток с В-лимфоцитами является обязательным усло- вием развития гуморального иммунного ответа. К тимусзависимым антигенам относятся большинство глобулярных белков, синтетиче- ские полипептиды, ксеногенные и аллогенные клетки. Те биополиме- ры и их синтетические аналоги, которые содержат регулярно повто- ряющиеся идентичные структуры, способны индуцировать антитело- образование без участия Т-хелперов. Такие антигены называют ти-

муснезависимыми, в их число входят полисахариды, агрегаты белков регулярного строения и др.

 

ОПИСАНИЕ МИКРОПРЕПАРАТОВ

1. Мезенхима зародыша цыпленка. Окраска гематоксилином и эозином (Приложение, рис. 18). На поперечном разрезе зародыша при малом увеличении микроскопа наблюдается рыхлая сеть связан- ных друг с другом клеток, заполняющая промежутки между зароды- шевыми листками. Это малодифференцированная мезенхима. При большом увеличении мезенхимоциты представляются звездчатыми и веретеновидными с округлым или овальным ядром с низкой степе- нью конденсированности хроматина и слабо базофильной, окрашен- ной в голубоватый цвет цитоплазмой.

Зарисовать мезенхимные клетки.

2. Кровь лягушки. Мазок. Окраска гематоксилином и эози- ном (Приложение, рис. 20). При большом увеличении микроскопа эритроциты имеют овальную форму, темное палочковидное ядро и ярко оксифильную цитоплазму. Лейкоциты значительно уступают в численности эритроцитам и подразделяются на гранулоциты и агра- нулоциты. Тромбоциты представляют собой ядросодержащие клетки веретеновидной формы со слабо окрашенной цитоплазмой и ядром овальной формы.

Зарисовать форменные элементы крови лягушки (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты).

3. Кровь человека. Мазок. Окраска азур II – эозином (Прило- жение, рис. 19). На препарате необходимо найти и зарисовать эрит- роциты, окрашенные эозином в розовый цвет. Так как эритроциты имеют форму двояковогнутого диска, центральная часть их более тонкая и имеет более светлую окраску. Эритроциты – самые много- численные клетки крови, и на мазке они составляют большинство. Среди эритроцитов видны лейкоциты (1–5 в поле зрения).

Наиболее часто встречаются сегментоядерные нейтрофилы, име- ющие темно-фиолетовое сегментированное ядро (3–5 сегментов) и почти прозрачную (слабо-розовую) цитоплазму с очень мелкой, трудно различимой зернистостью. Эозинофильные гранулоциты имеют слабо базофильную цитоплазму, окрашенную в голубоватый цвет. Цитоплазма заполнена крупными розовыми гранулами одина- ковых размеров. Ядро менее плотное, чем у сегментоядерного нейтрофила, обычно имеет два сегмента. Базофильные гранулоциты

встречаются редко. Для них характерны бледные, не всегда полно- стью сегментированные ядра и нежно пурпурные разных размеров гранулы в цитоплазме. Лимфоциты в отличие от гранулоцитов имеют округлое ядро и малый ободок цитоплазмы, окрашенной в голубова- тый цвет. Хроматин ядра резко конденсирован, поэтому на препара- тах имеет темно-фиолетовую окраску. Малые, средние и большие лимфоциты отличаются друг от друга по размерам и плотности ядер. Малые лимфоциты имеют очень конденсированный хроматин в ядре и узкий ободок цитоплазмы. Хроматин ядра среднего лимфоцита не- сколько более дисперсный, а ободок цитоплазмы шире. Ядро боль- шого лимфоцита еще более крупное и рыхлое, а объем цитоплазмы увеличен. Моноциты легче найти на периферии мазка. Это крупные клетки, имеющие обширную зону цитоплазмы голубого цвета и крупное бобовидное или неправильной формы бледно окрашенное ядро. Кровяные пластинки имеют небольшие размеры (в три раза меньше эритроцита), расположены небольшими группами между клетками и имеют слабо-фиолетовую окраску.

Зарисовать все форменные элементы крови, соблюдая их разме- ры и особенности окраски азур II – эозином.

Подсчет лейкоцитарной формулы крови. Последовательно продвигая препарат сверху вниз и слева направо, подсчитать в каж- дом поле зрения количество лейкоцитов. Каждый лейкоцит отмечает- ся в соответствующей графе схемы палочкой. Общее число подсчи- танных клеток должно быть не менее 100. Полученные данные сум- мируются в каждой графе таблицы и производится подсчет процент- ного содержания каждого вида лейкоцитов, принимая за 100% общее число подсчитанных лейкоцитов.

Составить таблицу с данными гемограммы и лейкоцитарной формулы, характерными для нашего региона.

4. Мазок крови ребенка. Окраска азур II – эозином. Под ма- лым увеличением микроскопа обращает на себя внимание количе- ственное соотношение лейкоцитов и эритроцитов, а также нейтрофи- лов и лимфоцитов, отличное от нормы у взрослых. В детском воз- расте отмечается физиологический лейкоцитоз и эритропения. Пока- затели гемограммы и лейкоцитарной формулы приходят в соответ- ствие с показателями взрослых в период полового созревания.

5. Мазок красного костного мозга. Миелоидная ткань. Окраска азур II – эозином (Приложение, рис. 21). Под малым уве- личением на мазке видны скопления развивающихся и зрелых клеток крови, крупные мегакариоциты. Под большим увеличением можно

увидеть дифференцирующиеся клетки эритроцитарного и гранулоци- тарного рядов. Миелобласт – крупная клетка с округлым или оваль- ным ядром, содержащим дисперсный хроматин, бледно-голубой ци- топлазмой. Промиелоцит по внешнему виду напоминает миелобласт, но в его цитоплазме присутствуют неспецифические азурофильные гранулы. Миелоцит имеет округлое или овальное ядро с более кон- денсированным хроматином, чем хроматин ядра промиелоцита, и значительное количество специфической зернистости, благодаря че- му можно отличить базофильный, эозинофильный и нейтрофильный миелоциты. У метамиелоцитов меняется форма ядра: оно становится бобовидным, происходит дальнейшее накопление специфической зернистости. У палочкоядерных гранулоцитов ядро S-образной или подковообразной формы, далее происходит сегментация ядра и фор- мируется сегментоядерный гранулоцит. Клетки эритроцитарного ря- да отличаются от гранулоцитов прежде всего меньшими размерами и гомогенной окраской цитоплазмы. Ядра нормобластов от базофиль- ного к оксифильному уменьшаются в размерах, пикнотизируются. Базофильный нормобласт имеет более плотное ядро по сравнению с эритробластом и резко базофильную цитоплазму. Полихроматофиль- ный нормобласт отличается светлой окраской цитоплазмы серых то- нов, иногда с розоватым или синеватым оттенком. Ядро маленькое, с компактным хроматином, расположено эксцентрично. Цитоплазма оксифильного нормобласта окрашивается в розовый цвет, очень ма- ленькое темное ядро лежит на периферии клетки. Мегакариоциты – это крупные клетки, имеющие большую площадь цитоплазмы и со- держащие крупные дольчатые ядра. Цитоплазма окрашивается слабо- базофильно.

Зарисовать гемопоэтические элементы разной степени зрелости.

6. Лимфоузел. Лимфоидная и ретикулярная ткани. Окраска гематоксилином и эозином (Приложение, рис. 22). Под малым уве- личением микроскопа на периферии лимфатического узла выделяют- ся интенсивно окрашенные в фиолетовый цвет округлой формы лим- фатические узелки. По направлению к центральной части органа они постепенно переходят в мозговые тяжи. Кортикальные фолликулы и мозговые тяжи окружены более светлыми синусами. Под большим увеличением в их области видна ретикулярная ткань, представленная клетками звездчатой формы, контактирующими друг с другом от- ростками и ретикулярными волокнами, располагающимися на по- верхности клеток. Ретикулярные клетки напоминают мезенхимоциты, но имеют менее крупное ядро и оксифильную цитоплазму. Ретику-

лярные волокна на препарате неразличимы. В фолликулах и мозго- вых тяжах наблюдаются лимфоциты. В периферической части фол- ликулов располагаются малые В-лимфоциты. Внутри узелков нахо- дятся центры размножения В-иммунобластов. Наряду с большими лимфоцитами в них видны “ретикулоподобные” дендритные клетки и типичные макрофаги.

Зарисовать ретикулярную ткань в области синуса и лимфоидную ткань фолликула. Обозначить ретикулярные клетки, малые и большие лимфоциты.

7. Накопление краски в ретикулярных клетках лимфоузла. Окраска трипановым синим (суправитальная) и квасцовым кармином. Препарат приготовлен из лимфатического узла животно- го, которому при жизни подкожно вводили коллоидный раствор кра- сителя трипанового синего. Благодаря высокой фагоцитарной актив- ности ретикулярных клеток он накапливается в их цитоплазме, осо- бенно в области синусов. Под большим увеличением видно, что ядра клеток окрашены кармином в красный цвет. В цитоплазме ретикуло- цитов синие глыбки красителя имеют неправильную форму.

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что включает в себя система крови?

2. Кровь, ее функции. Плазма и форменные элементы крови.

3. Дайте морфофункциональную характеристику эритроцитов.

4. Дайте морфофункциональную характеристику тромбоцитов.

5. Дайте морфофункциональную характеристику гранулоцитов.

6. Дайте морфофункциональную характеристику агранулоцитов.

7. Дайте определение гемограммы. Напишите гемограмму крови здорового человека.

8. Дайте определение лейкоцитарной формуле. Какова лейкоцитар- ная формула крови здорового человека?

9. Что представляют собой Т- и В-лимфоциты, и каково их участие в иммунологических реакциях организма?

10. Возрастные изменения крови.

11. Что такое эмбриональное кроветворение? В какие сроки и в ка- ких органах оно происходит?

12. Расскажите о постэмбриональном кроветворении у человека.

13. Что такое стволовые, полустволовые, унипотентные клетки?

14. Как изменяется характер цитоплазмы и ядер клеток эритропоэ- тического ряда по мере созревания эритроцита?

15. В чем заключаются основные процессы дифференцировки кле- ток гранулоцитарного ряда в красном костном мозге?

16. Опишите процесс образования Т- и В-лимфоцитов.

17. Где и как формируются моноциты, какие стадии они проходят?

18. Как происходит образование тромбоцитов?

 

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

Выберите один правильный ответ.

 

1. ГУМОРАЛЬНЫЙ ИММУНИТЕТ ОБЕСПЕЧИВАЮТ КЛЕТКИ ВЕ- ЛИЧИНОЙ ОТ 7 МКМ ДО 10 МКМ С НЕБОЛЬШИМ ЯДРОМ, БАЗОФИЛЬНОЙ ЦИТОПЛАЗМОЙ СО СВЕТЛОЙ ЗОНОЙ ОКО- ЛО ЯДРА (ГДЕ НАХОДЯТСЯ ЦЕНТРИОЛЬ И АППАРАТ ГОЛЬ- ДЖИ) – ЭТО

1) базофилы

2) Т-лимфоциты

3) В-лимфоциты

4) плазмоциты

5) моноциты

 

2. ФОРМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ИМЕЮЩИЙ В МАЗКЕ КРОВИ СА- МЫЕ БОЛЬШИЕ РАЗМЕРЫ, ЯДРО БОБОВИДНОЙ ИЛИ ПОД- КОВООБРАЗНОЙ ФОРМЫ И СЛАБО БАЗОФИЛЬНУЮ ЦИТО- ПЛАЗМУ, – ЭТО

1) большой лимфоцит

2) средний лимфоцит

3) моноцит

4) нейтрофил

5) плазмоцит

 

3. РЕЖЕ ВСЕГО ВСТРЕЧАЕМЫЙ В МАЗКЕ ФОРМЕННЫЙ ЭЛЕ- МЕНТ, СОДЕРЖАЩИЙ ПЛОХО КОНТУРИРУЕМОЕ СЛАБО ДОЛЬЧАТОЕ ЯДРО И МЕТАХРОМАТИЧЕСКИЕ ОКРАШЕННЫЕ АЗУРОМ ГРАНУЛЫ, – ЭТО

1) зрелый нейтрофил

2) юный нейтрофил

3) базофил

4) эозинофил

5) тромбоцит

4. САМЫЕ МАЛЫЕ ПО РАЗМЕРУ ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ В МАЗКЕ КРОВИ, СОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНЕЛЛЫ, ВКЛЮЧЕНИЯ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГРАНУЛЫ С СЕРОТОНИНОМ, НО НЕ ИМЕ- ЮЩИЕ ЯДРА, – ЭТО

1) ретикулоциты

2) тромбоциты

3) эритроциты

4) юные базофилы

5) малые лимфоциты

5. ЭРИТРОЦИТЫ ОБРАЗУЮТСЯ В

1) селезенке

2) лимфатическом узле

3) красном костном мозге

4) вилочковой железе

 

6. ЭРИТРОЦИТЫ РАЗРУШАЮТСЯ В

1) красном костном мозге

2) селезенке

3) вилочковой железе

4) лимфатическом узле

 

7. В ОТТОРЖЕНИИ ТРАНСПЛАНТАТА ПРИНИМАЮТ УЧАСТИЕ

1) ретикулярные клетки

2) моноциты

3) В-лимфоциты

4) Т-лимфоциты

 

8. ФОРМЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КРОВИ, ОБЛАДАЮЩИЕ СПОСОБ- НОСТЬЮ К ФАГОЦИТОЗУ, СОДЕРЖАЩИЕ В ЦИТОПЛАЗМЕ СПЕЦИФИЧЕСКУЮ ЗЕРНИСТОСТЬ И СЕГМЕНТИРОВАННЫЕ ЯДРА, – ЭТО

1) лимфоциты

2) моноциты

3) ретикулоциты

4) гранулоциты

9. РЕТИКУЛОЦИТЫ – ЭТО НЕЗРЕЛЫЕ ФОРМЫ

1) нейтрофилов

2) тромбоцитов

3) эритроцитов

4) моноцитов

5) эозинофилов

10. ФОРМЕННЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ЧЕЙ ПРЕДШЕСТВЕННИК ИМЕЕТ БОЛЬШИЕ РАЗМЕРЫ И ГИГАНТСКОЕ ЯДРО, – ЭТО

1) моноцит

2) лимфоцит

3) тромбоцит

4) эритроцит

5) плазмоцит

 

СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ

Задача № 1. В мазке крови много нейтрофилов с половым хро- матином в виде барабанной палочки.

Какова вероятная половая принадлежность крови?

Задача № 2. В эксперименте из красного костного мозга выдели- ли клетки эритробластического ряда, в которых уже закончен синтез гемоглобина.

Какие клетки были выделены?

Задача № 3. В условном эксперименте в стенке желточного меш- ка на раннем этапе эмбриогенеза разрушена мезенхима.

Каковы последствия данного нарушения?

Задача № 4. На препарате вы видите два лейкоцита. У одного из них ядро состоит из двух сегментов, у другого – из пяти.

Какая клетка из них является эозинофилом? Какие дополнитель- ные сведения вам нужны для утверждения заключения?

Задача № 5. Форменные элементы крови имеют самые мелкие размеры, ядра не содержат, окрашиваются неравномерно азуром, расположены небольшими скоплениями между эритроцитами.

Какие это форменные элементы?

Задача № 6. У ребенка диагностирована глистная инвазия.

Какие изменения в лейкоцитарной формуле стоит ожидать?

Задача № 7. В эксперименте на мышах в раннем неонатальном периоде ингибировали функцию тимуса.

Какой вид гемопоэза при этом пострадает?

Задача № 8. В условном эксперименте в красном костном мозге у полихроматофильных нормобластов разрушили рибосомы.

Синтез какого специфического белка нарушится?

Задача № 9. На препарате мазка красного костного мозга видна клетка, в несколько раз превышающая размеры окружающих клеток. Ядро огромное многолопастное, сегментированное, в цитоплазме азурофильная зернистость.

Назовите эту клетку, ее значение.

Задача № 10. У больного взята кровь для анализа. Данные перво- го анализа показывают абсолютное содержание эритроцитов, лейко- цитов и тромбоцитов в 1 мм³, данные второго анализа – процентное соотношение лейкоцитов в крови.

Как называются первая и вторая формулы?