Т- и В-лимфоциты обладают способностью с чрезвычайно высокой специфичностью узнавать один антиген из миллионов существующих. Это связано с громадным разнообразием образующихся антител.При иммунном ответе обычно действуют механизмы как гуморального, так и клеточного иммунитета, но в разной степени. Так, при кори преобладают гуморальный иммунитет, а при контактной аллергии или реакциях отторжения — клеточный иммунитет.Поскольку гуморальный иммунный ответ быстрее клеточного, то его называют также иммунной реакцией немедленного типа. К ней относятся многие реакции гиперчувствительности, например, аллергические реакции на лекарства и пыльцу (сенная лихорадка), аллергические формы бронхиальной астмы, осложнения после переливания крови в случае несовместимости крови донора и реципиента.Клеточный иммунный ответ достигает максимума примерно за 48 ч, и его называют иммунологической реакцией замедленного типа. Примером такой реакции служат, в частности, многие виды контактной аллергии.В раннем детском возрасте работает клеточный иммунитет, существующий с рождения. Гуморальный иммунитет развивается постепенно через недели и месяцы после рождения. Иммуноглобулины, присутствующие в крови новорождённых, передаются от матери через плаценту. Продукция собственных иммуноглобулинов у ребёнка начинается со второго месяца жизни, когда появляются плазматические клетки. 498МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ СПЕЦИФИЧЕСКИХ АНТИТЕЛДля синтеза иммунных антител необходима кооперация трёх клеток: В-лимфоцита, Т-хелпера и макрофага. При попадании антигена в организм он контактирует с Т-хелпером, который выделяет лимфокины, так как эти вещества способствуют фагоцитозу. Макрофаги фагоцитируют антигены и передают информацию о них В-лимфоцитам. Последние начинают размножаться и превращаются в два вида клеток: клетки иммунологической памяти и плазматические клетки. Плазматические клетки оседают в периферических и центральных органах иммунитета и синтезируют специфические антитела, уничтожающие антиген.
-
ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ
Иммунологическая память — способность иммунной системы организма после первого взаимодействия с антигеном специфически отвечать на его повторное введение. Позитивная иммунологическая память проявляется в ускоренном и усиленном специфическом ответе на повторное введение антигена. Кроме того, она проявляется в увеличенном образовании антител при реакциях гуморального иммунитета, ускоренном отторжении трансплантата и более интенсивной воспалительной реакции. Эти же процессы лежат в основе аллергических заболеваний. Негативная иммунологическая память, естественно и искусственно приобретённая, ведёт к ослаблению или отсутствию иммунологического ответа на антиген при сохранении иммунологических реакций организма в целом.Иммунологическая память на разные антигены различна. Она бывает краткосрочной (дни, недели), долговременной (месяцы, годы) или пожизненной. Например, человек, иммунизированный столбнячным анатоксином, то есть экзотоксином, образуемым столбнячными бактериями, сохраняет иммунитет в течение 10 лет. Сохранение иммунологической памяти на такой большой срок связано с долгоживущими Т- и В-лимфоцитами. При вторичном ответе эти клетки быстро размножаются, в результате чего увеличивается количество тех или других лимфоцитов. Иммунную память можно перенести от иммунного донора к неиммунному реципиенту, переливая ему живые лимфоциты. -
ГЕМОПОЭЗ И ИММУНОГЕНЕЗ
Гемопоэз (кроветворение) — процесс образования, развития и созревания форменных элементов крови. 499 Учебный модуль 21. Система защиты
Анатомия и физиология
образуются в синусах красного костного мозга из стволовых клеток со скоростью около 5 млн/с. Сначала образуются ядерные эритробласты. Затем из них формируются покидающие костный мозг безъядерные юные эритроциты (ретикулоциты). В дальнейшем эти клетки созревают, из них образуются зрелые эритроциты со скоростью 160*106/мин. У плода эритроциты образуются в печени и селезёнке. Продолжительность жизни эритроцита—100—130 дней. Они разрушаются в селезёнке и печени. При снижении парциального давления кислорода в крови (например, в условиях высокогорья или кровотечения) в почках выделяется гормон эритропоэтин,
стимулирующий размножение молодых эритроцитов в красном костном мозге. Количество эритроцитов в крови регулируется нервной системой и гормонами— тироксином и гормоном роста.Лейкоциты образуются экстраваскулярно (вне сосуда) в красном костном мозге, тимусе и лимфатических узлах. При этом гранулоциты и моноциты созревают в красном костном мозге. Гранулоциты живут около 2-х сут. Лимфоциты образуются из стволовых клеток красного костного мозга, а затем заселяют тимус и лимфатические узлы. Кроме того, они могут формироваться в лимфатических узлах, миндалинах, лимфатических узелках пищеварительного тракта и селезёнке. Лимфоциты живут годами, формируя иммунную память организма.Тромбоциты образуются в красном костном мозге из гигантских клеток мегакариоцитов (до 1000 тромбоцитов из одной клетки). Продолжительность их жизни—8—11 дней, затем они разрушаются в селезёнке, печени и лёгких. Образование тромбоцитов регулируется гормоном почек тромбопоэтином.ОРГАНЫ ГЕМОПОЭЗА И ИММУНОГЕНЕЗАОрганы гемопоэза и иммуногенеза — это комплекс взаимосвязанных органов, включающим: -
тимус;
-
костный мозг;
-
лимфатические узлы;
-
селезёнку;
-
лимфатические узелки пищеварительного тракта, дыхательных путей и мочеполового аппарата, миндалины, пейеровы бляшки.
Функциональное значение взаимосвязанных органов гемопоэза и иммуногенеза заключается в обеспечении кроветворения и иммунной защиты, то есть размножения, развития и созревания клеток
500
крови и лимфы в организме животных и человека. Родоначальники всех клеток крови и лимфы— плюрипотентные стволовые клетки красного костного мозга, из которых образуются клетки-предшественники. Из них путем деления и дифференцировки в 3-х направлениях образуются все клетки крови и лимфы.
ЦЕНТРАЛЬНЫЕ ОРГАНЫ ИММУНОГЕНЕЗА
К ним относятся красный костный мозг и тимус.
Тимус
Тимус — лимфоидно-эпителиальное образование, состоящее из двух конусовидных долей и расположенное в переднем средостении, позади рукоятки грудины. Он покрыт тонкой соединительнотканной капсулой, которая образует перегородки, разделяющие тимус на дольки. Дольки состоят из более тёмного коркового вещества, расположенного на периферии, и более светлого мозгового вещества в центральной части долек. В корковом веществе лежат стволовые клетки и крупные молодые лимфобласты. Зрелые мелкие лимфоциты продвигаются в мозговой слой. Строма состоит из ретикулярных клеток и волокон, а также особых эпителиальных звёздчатых клеток, соединяющихся друг с другом с помощью отростков. В петлях этой сети находятся лимфоциты. Тимус достигает максимального развития в подростковом возрасте (вес 37,5 г). После наступления полового созревания она в значительной степени атрофируется.Тимус — центральный орган иммуннной системы, в котором из стволовых клеток красного костного мозга, поступивших с кровью, созревают и дифференцируются Т-лимфоциты, отвечающие за реакции клеточного иммунитета. Зрелые Т-лимфоциты с током крови покидают тимус и располагаются в тимусзависимых зонах селезёнки и лимфатических узлов.
Гормоны тимуса (тимозин, тимоген) играют большую роль в регуляции иммунных процессов организма, контролируя выработку антител, созревание и распределение Т-лимфоцитов. Кроме того, вероятно, железа в детском возрасте стимулирует рост организма, тормозит развитие половой системы.При полном отсутствии или недоразвитии тимуса у детей младшего возраста возникает иммунодефицитное состояние, характеризуемое резким снижением уровня лимфоцитов и иммуноглобулинов, частыми инфекциями и грибковыми поражениями дыхательных и мочевыводящих путей, дистрофией. 501 Учебный модуль 21. Система защиты
Анатомия и физиология
Костный мозгКостному мозгу, заполняющему полости диафизов костей позвоночных, принадлежат кроветворные и иммунные функции. Его масса 2,5—3 кг. Основным кроветворным органом служит красный костный мозг (масса 1,5 кг). Он сохраняется в течение жизни человека в ячейках губчатого вещества коротких и плоских костей, а также в эпифизах длинных (трубчатых) костей.Красный костный мозг состоит из стромы, гемоцитопоэтических (миэлоидная ткань) и лимфоидных элементов (лимфоидная ткань). Его строму составляет ретикулярная ткань. В её петлях находятся плюри- потентные стволовые клетки—предшественники всех клеток крови, а также молодые и зрелые клетки крови. Костный мозг располагается в виде шнуров вокруг артериол. Шнуры отделены друг от друга широкими капиллярами — синусоидами. Созревшие клетки крови и В-лимфоциты проникают в синусоиды через временные миграционные поры.Жёлтый костный мозг представлен жировой тканью, заместившей ретикулярную строму. У новорожденного все костномозговые полости заполнены красным костным мозгом. С 4—5 и до 20—25 лет красный костный мозг в диафизах постепенно замещается жёлтым костным мозгом.