Главные органы иммунной системы. Органы иммунной системы. Периферические органы иммунной системы

Иммунная система – это система органов, тканей и клеток, деятельность которых обеспечивает сохранение антигенного постоянства внутренней среды организма - иммунного гомеостаза.

Органы иммунной системы (лимфоидные) подразделяются на две группы:

1.Центральные (первичные). В них происходит формирование и созревание иммунокомпетентных клеток. К центральным органам иммунитета у млекопитающих относят костный мозг и тимус. У птиц – костный мозг, тимус, Фабрициева бурса.

2.Периферические (вторичные) – в них лимфоциты «работают», т.е. обезвреживают антигены. К этим органам относится селезенка, лимфатические узлы, лимфоидная ткань пищеварительного тракта (миндалины, пейеровы бляшки, солитарные фолликулы). Установлено, что иммунные функции выполняет нейроглия центральной нервной системы и кожа.

Важнейшие функции лимфоидной системы следующие:

· создание микроокружения для регуляции процесса созревания лимфоцитов;

· соединение разбросанных по всему телу популяций лимфоцитов в органные системы;

· регуляция взаимодействия разных классов лимфоцитов в органные системы;

· регуляция взаимодействия разных классов лимфоцитов и макрофагов в процессе реализации иммунных процессов;

· обеспечение своевременной доставки элементов иммунной системы к очагам поражения.

Гистологически лимфоидная ткань образована ретикулярной тканью , в петлях которой расположены различной стадии зрелости клетки лимфоидного ряда . Ретикулярная ткань выполняет опорную функцию и создает микроокружение длядифференцирующихся лимфоцитов. В своей основе ретикулярная ткань имеет многоотростчатые ретикулярные клетки и ретикулярные волокна (аргирофильные).

Иммунные клетки в лимфоидных органах представлены в основном лимфоцитами, которые рециркулируют между иммунными органами, тканями, лимфатическими сосудами, кровьюивновь иммунными органами.Причем считается, что в тимус и костный мозг они не возвращаются. Во многих лимфоидных органах присутствуют и плазматические клетки, которые легко узнать по небольшому ядру и большой цитоплазме. Также многочисленна и популяция макрофагов, относящихся к группе оседлых клеток. Это крупные клетки с бобовидным или круглым ядром и большой цитоплазмой. Все эти клетки происходят из стволовой кроветворной клетки, закладывающейся у человека и животных в стенке желточного мешка и мигрирующей в эмбриональные органы кроветворения – печень, селезенку, костный мозг.

Костный мозг.

Костный мозг является одновременно органом кроветворения и органом иммунной системы. Кроветворение (гемопоэз) поддерживаетсяв течение всей жизни в костном мозге плоских костей – грудине, ребрах, крыльях подвздошной кости, костях черепа и позвонках. Основная масса форменных элементов крови образуется в красном костном мозге. Строма костного мозга поддерживает пролиферацию и дифференцировку эритроидного (в итоге – эритроциты), миелоидного (лейкоциты) и мегакариоцитарного (тромбоциты) ростков кроветворения. В костном мозге происходит дифференцировка всех лейкоцитов крови

Тимус.

У взрослых животных развитие многих клеток иммунной системы практически завершается в костном мозге. Лишь Т-лимфоциты требуют особых условий развития, которые могут быть обеспечены только в тимусе, куда предшественники Т-лимфоцитов поступают из костного мозга. Удаление тимуса ведет к тяжелым нарушениям иммунных реакций организма (прежде всего связанных с клеточным иммунитетом) вплоть до летального исхода.

У млекопитающих тимус представляет собой парный дольчатый орган, покрытый соединительно-тканной капсулой, от которой отходят перегородки, разделяющие ее паренхиму на дольки. У птиц отдельные дольки тимуса располагаются в области шеи по обе стороны пищевода. Основу долек тимуса составляет рыхлая сеть эпителиоретикулярных звездчатых клеток, петли которой инфильтрированы лимфоцитами. В каждой дольке имеется корковое и мозговое вещество. В наружном, корковом, слое располагаются незрелые размножающиеся клетки – лимфобласты, от которых происходят Т-лимфоциты (тимоциты). В мозговом слое долек тимуса звездчатые эпителиальные клетки преобладают над лимфоцитами. Здесь же встречаются тельца Гассаля(тимические тельца) – концентрические скопления продолговатых и веретенообразных клеток с большим ядром. Эпителиоретикулярные клетки образуют также гемотимусный барьер, препятствующий проникновению антигенов в тимус и в то же время пропускающий клетки лимфоидного ряда в кровяное русло.

Периферические органы иммунной системы.

К периферическим органам иммунной системы относятся селезенка, лимфатические узлы, лимфоидные образования органов пищеварения, дыхания, кожи, мочевыводящих путей, матки, большого сальника и других тканей. К лимфоидной ткани причисляют и особые субпопуляции лимфоцитов в печени. Лимфоидная ткань представлена практически во всех слизистых оболочках внутренних органов и даже в эпителиальных покровах тела и органов. Лимфоидная ткань образует первую «линию обороны» против чужеродных агентов. Ее расположение и строение преследует целью обеспечить максимальную защиту организма от них. Во всех периферических органах лимфоидной системы есть лимфоидные узелки, строма, образованная ретикулярной тканью, во многих из них есть соединительнотканная капсула. В лимфоидных органах периферической иммунной системы присутствуют все клетки, отвечающие за развитие иммунного ответа (Т- и В-лимфоциты, макрофаги, плазматические клетки).

В эти органы иммунокомпетентные Т- и В-лимфоциты поступают из центральных звеньев иммунной системы.

Центральными органами иммунной системы называют органы, где происходит формирование и созревание иммуноцитов. К ним относят костный мозг , вилочковую железу (тимус) и сумку Фабрициуса. Периферические органы иммунной системы содержат зрелые лимфоциты. Здесь после антигенного воздействия происходит их дальнейшая пролиферация и дифференцировка, продуцируются антитела и эффекторньш лимфоциты. К периферическим органам относятсяселезенка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани под слизистыми поверхностями желудочно-кишечного, дыхательного, мочеполового трактов (групповые лимфатические фолликулы, тонзиллы, пейеровы бляшки).

Тимус, или вилочковая железа , - лимфоэпителиальный орган. Он состоит из долек, каждая из которых содержит корковый и мозговой слой. Клетки-предшественники тимоцитов формируются в костном мозге и через кровь попадают в кору тимуса. Основным элементом коры являются фолликулы Кларка, в которых вокруг приводящего кровеносного сосуда концентрируются эпителиальные и дендритные клетки, макрофаги и лимфоциты. Клетки и их гуморальные продукты (цитокины, гормоны) стимулируют деление незрелых лимфоцитов, поступивших в кору. В процессе деления они созревают. На их поверхности появляются новые структуры, а некоторые стадиоспецифические структуры утрачиваются. Структуры, определяющие особенности клеток иммунной системы, обладают антигенными свойствами. Они получили название «Cluster of differentiation» (показатель дифференцировки) и обозначение CD. Лимфоциты, созревающие в тимусе, - Т-лимфоциты обладают характерными для них молекулами CD2, определяющими их адгезивные свойства и молекулами CD3, являюиимися рецепторами для антигенов. В тимусе Т-лимфоциты дифференцируются на две субпопуляции, содержащие антигены CD4 либо CD8. Лимфоциты CD4 обладают свойствами клеток-помощников - млперов (Тх), лимфоциты CD8 - цитотоксическими свойствами, а также супрессорным эффектом, заключающимся в их способности повалять активность других клеток иммунной системы.

За одни сутки в тимусе образуется 300-500 млн. лимфоцитов. При тгом на клетках формируются рецепторы как к чужеродным, так и к собственным антигенам. В ходе созревания Т-лимфоциты проходят позитивную селекцию - отбор клеток, обладающих рецепторами для молекул главного комплекса тканевой совместимости (МНС), обеспечивающих возможность последующих контактов Т-лимфоцитов с клетками, представляющими им чужеродный антиген. В корковом слое тимуса происходит и негативная селекция: клетки с рецепторами для собственных антигенов, вступающие в контакт с ними погибают. В результате в мозговой слой тимуса поступает 3-5% клеток сформировавшихся в корковом слое. Это лимфоциты с рецепторами к чужеродным антигенам способны впоследствии после контакта с соответствующим антигеном реализовать специфическую иммунную реакцию. В мозговом слое дифференцировка лимфоцитов завершается формированием CD 4+ - и С0 8+ -лимфоцитов. Созревание клеток в тимусе длится 4-6 сут., после чего лимфоциты поступают в кровь, лимфу, ткани, во вторичные органы иммунной системы.

Эпителиальные клетки тимуса образуют пептидные гормоны и гормоноподобные пептиды: тимулин, альфа и бета-тимозин, тимопоетин, способствующие созреванию и дифференцировке Т-лимфоцитов в тимусе и вне него. Выделение этих гормонов и создание их синтетических аналогов производится для создания лекарственных средств, регулирующих иммунологические функции. Тимус начинает функционировать у шестинедельного эмбриона человека, к рождению его масса достигает 10-15 г, к началу полового созревания - 30-40 г. Далее происходит постепенная инволюция тимуса с утратой до 3% активной ткани ежегодно. Инволюция тимуса сопровождается снижением продукции Т-лимфоцитов. Их уровень в организме поддерживается за счет долгоживущих клеток, внетимусного созревания части клеток под действием цитокинов. Предполагают, что последствия инволюции тимуса входят в число причин старческой патологии и определяют продолжительность жизни человека.

тимус

Костный мозг , общая масса которого у человека достигает 3 кг, выполняет несколько иммунологических функций. Как уже упоминалось, костный мозг служит местом происхождения всех клеток иммунной системы. Здесь же происходит созревание и дифференцировка В-лимфоцитов. Костный мозг функционирует и как вторичный орган иммунной системы. Макрофаги костного мозга обладают фагоцитарной активностью, а В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, которые продуцируют антитела. Направления дифференцировки стволовых клеток костного мозга определяются клетками стромы костного мозга, макрофагальными клетками, лимфоцитами и образуемыми ими цитокинами. Клетки костного мозга продуцируют гормоноподобный пептидный фактор, способствующий активации В-лимфоцитов.

Лимфатические узлы - скопления лимфоидной ткани, расположенные по ходу лимфатических и кровеносных сосудов. У человека имеется 500-1000 лимфатических узлов, а также более мелкие скопления лимфоидной ткани под слизистыми поверхностями и в коже. Лимфатические узлы обеспечивают неспецифическую резистентность организма, выполняя функции барьеров и фильтров, удаляющих из лимфы и крови чужеродные частицы. Вместе с тем лимфатические узлы служат местом формирования антител и клеток, осуществляющих клеточные иммунные реакции.

Кожа, эпителиальные и паренхиматозные органы содержат многочисленные лимфатические капилляры, собирающие тканевую жидкость, именуемую лимфой. Лимфа поступает далее в лимфатические сосуды, по ходу которых последовательно располагается множество лимфатических узлов, строма которых служит фильтром, удаляющим из лимфы практически все чужеродные частицы, в том числе и вирусы, и до 2% растворимых антигенных молекул. В лимфоузлах иммунного организма задерживаются практически все водорастворимые антигены.

Лимфатический узел покрыт соединительнотканной капсулой, от которой внутрь узла отходят трабекулы, разделяющие его на доли, в которых содержится корковое и мозговое вещество, а между ними лежит паракортикальный слой. Основной структурой коркового вещества являются скопления лимфоидных фолликулов, содержащих лимфоциты, преимущественно В-группы, дендритные клетки и макрофаги. Лимфоидные фолликулы могут быть первичными и вторичными. Первичные фолликулы преобладают в покоющемся лимфоузле, содержащиеся в них клетки малоактивны, митозы встречаются редко. В случаях формирования реакции на антиген первичные фолликулы превращаются во вторичные фолликулы, называемые также зародышевыми центрами.

В-лимфоциты, находившиеся в первичном фолликуле, в ответ на поступивший в узел антиген активируются с помощью Т-клеток, начинают быстро делиться и дифференцироваться в антителообразующие клетки - зрелые лимфоциты и плазматические клетки, а также клетки иммунологической памяти, обеспечивающие быстрый ответ на новое поступление антигена. Часть антителообразующих лимфоузлов перемещается в мозговой слой лимфоузла, в другие лимфоузлы, где продолжают продуцировать антитела. Пространство между фолликулами коркового слоя и паракортикальные зоны мозгового слоя алолнены преимущественно Т-лимфоцитами, из которых при иммунной реакции формируются цитотоксические и другие эффекторные лимфоциты, осуществляющие клеточные реакции иммунной защиты. В мозговом слое лимфатического узла содержится большое количество макрофагов, осуществляющих фагоцитоз поступающих в лим-фоузел микроорганизмов и других чужеродных частиц.

Функции периферических органов иммунной системы выполняют также лимфоидные структуры глоточного кольца, кишечника, мочеполовых органов, кожи, бронхов и легких. Структуры, обеспечивающие защиту слизистых, получили название - лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми - MALT (Mucosa-associated lymphoid tissue). В состав MALT входят GALT, BALT - лимфоидные ткани, «ссоциированные с кишечником, с бронхолегочной системой. К ним примыкают лимфоидные структуры кожи-SALT (Skin associated lymphoid tissue). Клеточные структуры этих лимфоидных образований, а также лимфоциты, находящиеся в тканях, имеют то же происхождение, что и структуры других периферических органов иммунной системы. Вместе с тем системы защиты покровов и связанных с ними образований (молочная железа, печень и др.) обладают особенностями, главная из которых состоит в продукции секреторных иммуноглобулинов класса А и Е, которые поступают на поверхность слизистых и в секреты - молозиво и молоко, желчь, слюну, семенную жидкость. Механизмы клеточной защиты покровов связаны главным образом с цитотоксическими лимфоцитами, имеющими гамма/ дельта рецепторы. Лимфоциты кожи и слизистых обладают сродством к этим тканям и, перемещаясь по организму, обеспечивают солидарную защиту всей системы. Так, например, В-лимфоциты после стимуляции микробными антигенами в кишечнике перемещаются в молочную железу, превращаются в плазматические клетки и продуцируют там антитела, поступающие в молозиво и молоко, которые защищают от инфекции вскармливаемого ими ребенка. Иммунизация человека через рот может обеспечить образование антител и защиту всех слизистых оболочек от возбудителей инфекций.

Лимфатический узел

Селезенка, lien (греч. splen) , представляет собой богато васкуляризованный лимфоидный орган.

В селезенке кровеносная система входит в тесное соотношение с лимфоидной тканью, благодаря чему кровь здесь обогащается свежим запасом развивающихся в селезенке лейкоцитов. Кроме того, проходящая через селезенку кровь освобождается благодаря фагоцитарной деятельности макрофагов селезенки от отживших красных кровяных телец («кладбище» эритроцитов) и от попавших в кровяное русло болезнетворных микробов, взвешенных инородных частиц и т. п.

Величина селезенки благодаря богатству сосудами может довольно значительно изменяться у одного и того же человека в зависимости от большего или меньшего наполнения сосудов кровью. В среднем длина селезенки равняется 12 см, ширина 8 см, толщина 3-4 см, масса около 170 г (100-200 г). Во время пищеварения наблюдается увеличение селезенки.

Цвет селезенки на поверхности темно-красный с фиолетовым оттенком. По форме селезенку сравнивают с кофейным зерном.

В селезенке различают две поверхности (facies diaphragmatica и facies visceralis), два края (верхний и нижний) и два конца (передний и задний). Наиболее обширная и обращенная в латеральную сторону facies diaphragmatica выпукла, она прилежит к диафрагме.

На висцеральной вогнутой поверхности, на участке прилежащем к желудку (facies gastrica), имеется продольная борозда, hilus lienis - ворота, через которые в селезенку входят сосуды и нервы. Кзади от facies gastrica находится продольно расположенный плоский участок, это - facies renalis, так как здесь селезенка соприкасается с левыми надпочечником и почкой. Близ заднего конца селезенки заметно место соприкосновения селезенки с colon и lig. phrenicocolicum; это - facies colica.

Топография селезенки. Селезенка расположена в левом подреберье на уровне от IX до XI ребра, длинник ее направлен сверху вниз и кнаружи и несколько вперед почти параллельно нижним ребрам в их задних отделах. Различают высокое положение селезенки, когда передний полюс ее достигает VIII ребра (наблюдается при брахиморфном телосложении), и низкое, когда передний полюс лежит ниже IX ребра (наблюдается при долихоморфном типе телосложения). Брюшина, срастаясь с капсулой селезенки, покрывает ее со всех сторон, за исключением ворот, где она загибается на сосуды и переходит на желудок, образуя lig. gastrolienale. От ворот селезенки к диафрагме близ места входа пищевода тянется складка брюшины (иногда отсутствует) - lig. phrenicolienale. Кроме того, lig. phrenicocolicum, растянутая между colon tranusversum и боковой стенкой живота, в области левого XI ребра образует род кармана для селезенки, которая своим нижним концом упирается в эту связку.

Строение. Кроме серозного покрова, селезенка обладает собственной соединительнотканной капсулой, tunica fibrosa, с примесью эластических и неисчерченных мышечных волокон.

Капсула продолжается в толщу органа в виде перекладин, образуя остов селезенки, разделяющей ее на отдельные участки. Здесь между трабекулами находится пульпа селезенки, pulpa lienis. Пульпа имеет темно-красный цвет. На свежесделанном разрезе в пульпе видны более светло окрашенные узелки - folliculi lymphatici lienales. Они представляют собой лимфоидные образования круглой или овальной формы, около 0,36 мм в диаметре, сидящие на стенках артериальных веточек. Пульпа состоит из ретикулярной ткани, петли которой наполнены различными клеточными элементами, лимфоцитами и лейкоцитами, красными кровяными тельцами, в большинстве уже распадающимися, с зернышками пигмента.

Функция. В лимфоидной ткани селезенки содержатся лимфоциты, участвующие в иммунологических реакциях. В пульпе осуществляется гибель части форменных элементов крови, срок деятельности которых истек. Железо гемоглобина из разрушенных эритроцитов направляется по венам в печень, где служит материалом для синтеза желчных пигментов.

Сосуды и нервы. Сравнительно с величиной органа селезеночная артерия отличается крупным диаметром. Близ ворот она распадается на 6-8 ветвей, входящих каждая отдельно в толщу органа, где они дают мелкие веточки, группирующиеся в виде кисточек, penicilli. Артериальные капилляры переходят в венозные синусы, стенки которых образованы эндотелиальным синцитием с многочисленными щелями, через которые кровяные элементы и попадают в венозные синусы. Начинающиеся отсюда венозные стволики в отличие от артериальных образуют между собой многочисленные анастомозы.

Корни селезеночной вены (вены 1-го порядка) выносят кровь из относительно изолированных участков паренхимы органа, называемых зонами селезенки. Под зоной подразумевается часть внутриорганного венозного русла селезенки, которая соответствует распределению вены 1-го порядка. Зона занимает целый поперечник органа. Кроме зон, выделяют еще сегменты. Сегмент представляет собой бассейн распределения вены 2-го порядка; он составляет часть зоны и располагается, как правило, по одну сторону от ворот селезенки. Количество сегментов варьирует в больших пределах - от 5 до 17. Наиболее часто венозное русло состоит из 8 сегментов.

К центральным органам иммунной системы:

Относят красный костный мозг,

Тимус (вилочковую железу),

Лимфоидный аппарат кишечника (у млекопитающих – функциональный аналог сумки (бурсы) Фабрициуса у птиц).

В этих органах происходит первичная дифференцировка иммунокомпетентных клеток – Т– и В-лимфоцитов (лимфопоэз).

Тимус достигает своего максимального развития к 10–12 годам, после 30 лет начинается обратное развитие железы. Соответственно, при врожденных дефектах развития тимуса, его оперативном удалении или при старении наблюдается снижение функциональной активности иммунной системы и продукции тимусом соответствующих гормоноподобных веществ (тимозин, тимопоэтин и другие лимфоцитокины), способствующих созреванию Т-лимфоцитов.

В красном костном мозге содержатся стволовые клетки, являющиеся родоначальниками как Т– и В-лимфоцитов, так и макрофагов и других форменных элементов крови.

3. Периферические органы иммунной системы

К периферическим органам иммунной системы относятся: селезенка, лимфатические узлы, лимфатические фолликулы, расположенные под слизистыми оболочками желудочно-кишечного, дыхательного и мочеполового тракта, а также лимфатические и кровеносные сосуды.

В периферических органах иммунной системы под влиянием антигенов происходят пролиферация и вторичная дифференцировка лимфоцитов (иммунопоэз). Основными клетками иммунной системы являются лимфоциты и макрофаги.

Иммунный ответ

Макрофаги фагоцитируют чужеродный агент, и в процессе внутриклеточного переваривания переводят антигенную информацию на язык, понятный антигенраспознающим клеткам, снимают антигенную информацию с антигенраспознающих клеток, концентрируют ее и передают антигенвоспринимающим клеткам. Специфической особенностью лимфоцитов, отличающей их от других клеток крови, является способность к специфическому распознаванию чужеродных структур. Она связана с тем, что на поверхности лимфоцитов имеются антигенраспознающие рецепторы. По специфичности этих рецепторов популяция лимфоцитов клонирована и каждому клону присущ свой специфический рецептор.

Лимфоциты - это клетки с двойной дифференцировкой (созреванием). Первый этап происходит в центральных органах иммунной системы и не зависит от антигенного раздражения. Этот процесс называют лимфопоэз. Он заканчивается образованием основных субпопуляций лимфоцитов – Т– и В-лимфоцитов и формированием на их поверхности антигенраспознающих рецепторов. Вторичная дифференцировка идет в периферических органах иммунной системы. Она индуцируется антигеном, т. е. является антигензависимой. Ее итогом является образование функционально различных клеток.

Т-лимфоциты в процессе дифференцировки и пролиферации образуют субпопуляции, отличающиеся друг от друга по своим функциям. Одни из них выполняют регуляторные, а другие – эффекторные функции. К регуляторам относят Т-хелперы (Th), среди них различают Th0, Th1, Th2, Th3.

Th0 узнают детерминантные группы антигена на мембране макрофага, соединяются с ними и дают импульс к пролиферации и дифференцировке, следствием которой является продукция интерлейкинов. Через эти регуляторные молекулы они стимулируют или угнетают образование Th1, Th2, Th3.

Th1 через свои интерлейкины обеспечивают образование эффекторных клеток – Т-киллеров (клеточный иммунитет).

Th2 через свои интерлейкины стимулируют В-лимфоциты. В – лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, эти клетки-эффекторы являются продуцентами антител (гуморальный иммунитет).

Th3 также образуют лимфокины, стимулирующие пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов. Но основной их функцией является продукция интерлейкинов, тормозящих пролиферацию и дифференцировку как Т-, так В-лимфоцитов, т. е. подавляющих развитие как клеточного, так и гуморального иммунного ответа.

Помимо эффекторных клеток (Т-килеры и плазматические клетки) из антигенстимулированных лимфоцитов формируются клетки иммуннологической памяти. Это популяция долгоживущих клеток, которые обеспечивают более быстрый и выраженный ответ при повторной встрече с тем же антигеном (вторичный иммунный ответ). Описанные взаимодействия антигенов, макрофагов, Т– и В-лимфоцитов составляют суть иммунного ответа.

Виды иммунитета

1. Типы иммунного ответа. Фазы иммунного ответа

Таким образом, иммунный ответ – это совокупность процессов, происходящих в иммунной системе в ответ на введение антигена. Клетки, участвующие в иммунном ответе (Т– и В-лимфоциты и макрофаги), называются иммунокомпетентными.

Иммунный ответ может быть:

Первичным (при первой встрече с антигеном),

Вторичным (при повторной встрече с антигеном).

При этом выраженность первичного иммунного ответа достигает максимума к 7-8-му дню, сохраняется в течение 2 недель, а затем снижается. Вторичный иммунный ответ развивается быстрее и достигает большей (в 3–4 раза) интенсивности. По типу взаимодействия клеток и образовавшихся клеток-эффекторов (по конечному результату) принято различать три типа иммунного ответа:

Гуморальный иммунный ответ,

Клеточный иммунный ответ,

Иммунологическую толерантность.

При гуморальном иммунном ответе эффекторными являются потомки В-лимфоцитов – плазматические клетки, точнее продукты их жизнедеятельности – антитела.

При клеточном иммунном ответе эффекторными клетками являются потомки Th1 – Т-киллеры. Они убивают клетки-мишени, несущие соответствующие антигены.

Иммунологическая толерантность - это специфическая иммунологическая инертность, терпимость к антигену. Он распознается, но не формируется эффекторные механизмы, способные его элиминировать.

Иммунный ответлюбого типа проходит 2 фазы:

Первая – непродуктивная –распознавание антигенов и взаимодействие иммунокомпетентных клеток;

Вторая – продуктивная –пролиферация клеток-эффекторов или продукция антител.

Иммунный ответ развивается при контакте иммунной системы с любым антигеном. Иммунный ответ на антигены микробного происхождения лежит в основе инфекционного иммунитета.

Инфекционный иммунитет – это способ защиты организма от микроорганизмов и их токсинов. Его основные механизмы:

Гуморальный – продукция эффекторных молекул – антител,

Клеточный – образование клеток-эффекторов.

По своей направленности инфекционный иммунитет может быть:

Антибактериальным,

Антитоксическим,

Противовирусным,

Противогрибковым,

Противопротозойным.

Органы иммунной системы подразделяют на центральные и перифери­ческие. Связь между ними обеспечивается нервной, эндокринной, крове­носной и лимфатической системами. Важной особенностью иммунной сис­темы является непрерывная циркуляция лимфоцитов между центральными и периферическими органами.

К центральным органам иммунной системы относятся красный костный мозг и тимус, а у птиц, кроме того, Фабрициева сумка (бурса). В централь­ных органах происходит первая фаза дифференцировки лимфоцитов, неза­висимая от присутствия антигенов. Как красный костный мозг, так и тимус окружены гистогематическими барьерами, препятствующими проникнове­нию в их ткань антигенов, как и многих других активных веществ. Здесь образуются достаточно зрелые лимфоциты, имеющие ряд рецепторов и маркеров на мембране, но еще физиологически неактивные, неспособные выполнять свои специфические функции.

В красном костном мозге из полипотентных стволовых клеток начина­ют развиваться все форменные элементы крови. Эритроциты, моноциты, гранулоциты и тромбоциты выходят из красного костного мозга полностью созревшие и, попав в кровоток, сразу способны выполнять свои функции. Лимфоциты дифференцируются на предшественников Т и В-клеток, они еще незрелые и морфологически неотличимые, но снабжены соответст­вующими маркерами.

Будущие, или пре-Т-лимфоциты выходят из красного костного мозга и через кровь попадают в тимус - вилочковую железу. Здесь они заселяют корковую зону, где активно размножаются и созревают, обучаются распо­знавать свои клетки, приобретают различные рецепторы и маркеры на мембранах. В этих процессах участвуют гормоны тимуса. Постепенно зре­лые Т-лимфоциты переходят в мозговую зону тимуса, а оттуда - в крове­носные сосуды. Т-лимфоциты, не обладающие свойством распознавать свои и чужие клетки, подлежат уничтожению до выхода их из тимуса в кровоток. Поэтому около 95% Т-лимфоцитов погибают в тимусе, и только малая их часть попадает в кровоток.

Этим предотвращается развертыва­ние иммунной реакции против собственных клеток и тканей. Из тимуса выходят достаточно зрелые, дифференцированные Т h , Т s и Т к, но в неак­тивном состоянии.

Характерной особенностью тимуса является его возрастная инволюция. Уже после подсосного периода тимус начинает уменьшаться в размерах, особенно значительная атрофия наступает в период полового созревания.

Хотя полностью, по-видимому, тимус не исчезает, его значение теряется. К этому времени в организме накапливается уже достаточное количество долгоживущих клеток памяти, а регуляторные и эффекторные Т-лимфоциты пролиферируют (размножаются) в периферических иммунных органах. Кроме того, с возрастом увеличивается количество естественных киллеров, в своих функциях независимых от тимуса.

Пре-В-лимфоциты у птиц после выхода из красного костного мозга за­селяют фабрициеву сумку, где превращаются в В-лимфоциты. У млекопи­тающих В-лимфоциты все стадии антигеннезависимой дифференцировки проходят в красном костном мозге. Отсюда они выходят в кровоток, имея на поверхности антитела класса lgМ, и заселяют периферические иммун­ные органы.

Периферическими органами иммунной системы являются селезенка, лимфатические узлы, лимфатические фолликулы, кожа. Здесь происходит антигензависимая дифференцировка В-лимфоцитов, то есть их активация и пролиферация в результате встречи с антигенами.

Лимфатические узлы. В корковой части лимфатических узлов находятся первичные фолликулы, содержащие центры размножения лимфоцитов и ретикулярных клеток. Корковый слой лимфатических узлов называется тимуснезависимым, так как активация и пролиферация В-лимфоцитов при введении антигена происходит здесь без участия Т-лимфоцитов.

Ниже кортикального (коркового) слоя расположен паракортикальный слой, или глубокая кора. Это - тимусзависимая зона, она атрофируется по­сле удаления тимуса и значительно увеличивается в размере во время им­мунного ответа по клеточному типу, то есть с участием Т-лимфоцитов.

В мозговой зоне лимфоузлов в процессе иммунного ответа накаплива­ются плазматические клетки.

Селезенка. Лимфоидная ткань селезенки участвует преимущественно в иммунных реакциях гуморального типа. В ней происходит обмен лимфо­цитами между кровью и лимфоидной тканью, а во время иммунного ответа накапливаются плазматические клетки. Поскольку в селезенке нет лимфа­тической системы, циркуляция лимфоцитов осуществляется только через кровеносные сосуды и красную пульпу.

Селезенка осуществляет контроль за цитологическим составом крови, в ней разрушаются и удаляются из крови, утратившие функциональную ак­тивность эритроциты и лейкоциты («кладбище эритроцитов»).

Лимфоидная ткань, расположенная вдоль пищеварительного тракта, дыхательных и мочеполовых путей по своим функциям сходна с лимфати­ческими узлами и селезенкой.

Островки лимфоидной ткани и региональ­ные лимфатические узлы расположены по ходу проникновения антигенов из внешней среды.

Кожа не является лимфоидным органом, но в коже имеется много лим­фоидной ткани, скопления лимфоцитов, клетки Лангерганса и дендритные (ретикулярные) клетки. Указанные структуры обеспечивают защиту орга­низма от патогенных микробов, проникших через кожный барьер, опухо­лей, кожного трансплантата.

При внутрикожном введении антигена вначале развивается местная им­мунная реакция. Такую местную иммунизацию в медицине и ветеринарии применяют для диагностики ряда болезней - например, туберкулеза, а сама процедура называется туберкулинизацией. Если животное не заражено ту­беркулезом, в крови его отсутствуют специфические антитела и реакция на туберкулин не дает клинических признаков (отрицательная проба). Если животное больное и в крови имеется высокий уровень антител, появляется ограниченный отек кожи, покраснение, местное повышение температуры и болезненность, а иногда развивается и общая реакция организма (положи­тельная проба).

Миграция (рециркуляция) лимфоцитов. В организме происходит посто­янная рециркуляция лимфоцитов между центральными и периферическими органами. Из костного мозга пре-Т-лимфоциты переходят по кровеносным сосудам в тимус, затем мигрируют в лимфатические узлы и селезенку, где заселяют тимусзависимые зоны. Оттуда они поступают в кровь или лимфу. В области капилляров и венул Т-лимфоциты проходят по межкле­точным щелям через эпителиальный барьер, проникают в ткани, а затем в лимфатические капилляры, и с током периферической лимфы заносятся в лимфатические узлы. Выйдя из лимфоузлов, лимфоциты через грудной лимфатический проток снова оказываются в крови.

Пре-В-лимфоциты из красного костного мозга через кровеносную сис­тему переходят в селезенку, групповые лимфатические фолликулы и лим­фатические узлы, где заселяют тимуснезависимые зоны. Эти клетки мигри­руют значительно в меньшей степени, чем Т-лимфоциты, но при анти­генной стимуляции их подвижность усиливается в тысячи раз.

Выйдя в кровоток, часть В-лимфоцитов мигрирует в красный костный мозг, где участвует в дифференцировке стволовых клеток и отбору тех клонов, которые будут синтезировать специфические антитела.

Миграция лимфоцитов по кровеносным и лимфатическим сосудам по­зволяет осуществлять иммунный надзор над всеми регионами организма, его органами и тканями, создает возможность генерализации иммунного ответа и обеспечивает функционирование иммунной системы как единого целого.

Процессы дифференцировки стволовых клеток и миграции лимфоцитов контролируются не только интерлейкинами, но и гипофиз-адреналовой системой. АКТГ гипофиза и кортикостероиды надпочечников угнетают миграцию стволовых клеток из красного костного мозга, гидрокортизон также угнетает миграцию Т-лимфоцитов из тимуса и В-лимфоцитов из лимфатических узлов. Уменьшение функции коры надпочечников приво­дит к резкому усилению выброса стволовых клеток из красного костного мозга.

На этом основано терапевтическое использование кортикостероидов как веществ, обладающих противовоспалительным действием и снижаю­щих иммунные реакции.

Клеточные и гуморальные механизмы иммунного ответа

Т к реагируют на клеточные рецепторы главного комплекса гистосовместимости, измененные мутацией, химическими веществами, старением или присоединением к ним антигена. Получив помощь от Т h , активированные Т-лимфоциты превращаются в клетки-убийцы.

Способов уничтожения мишеней у Т к много, они весьма изощренные. В одних случаях необходимо межклеточное взаимодействие: Т-киллер сближается с клеткой-мишенью, межклеточные щели сужаются, в это про­странство Т к выделяет лизины, проделывающие в мембране отверстия. Через бреши в мембране в клетку поступает вода и клетка разрушается.

В других случаях Т-лимфоцит выпускает отростки, образующие высо­копроницаемые контакты с мембраной измененной клетки - «поцелуй смерти». Через них в жертву вводятся лимфотоксины - вещества, повреж­дающие внутриклеточные компоненты клетки: монооксид азота, активный кислород, перекись водорода, свободные галогены, различные ферменты. Еще один способ уничтожения чужой клетки - введение в нее веществ, включающих апоптоз - запрограммированную в геноме клетки программу гибели.

После такой атаки Т к не погибает, он может поразить несколько клеток.

Активированные Т h секретируют ряд интерлейкинов, активирующих В-лимфоциты и вызывающих пролиферацию клонов активированных В-лимфоцитов. Кроме того, лимфокины стимулируют секрецию В-лимфоцитами сначала lgМ, а затем переключение синтеза на lgG.

Активированные Тh и В-лимфоциты «сшиваются» посредством анти­генных мостиков: антигенная детерминанта на мембране Т), полученная от А-презентирующей клетки + иммуноглобулин на мембране В-лимфоцита. Это облегчает передачу гуморального сигнала (ИЛ-2) от Т h - В-лимфоциту.

Активированные В-лимфоциты в лимфатических узлах образуют вто­ричные фолликулы. Здесь усиливается внутриклеточный обмен веществ, наступает гиперемия, лимфоузел увеличивается в размере, повышается его температура, возможна болезненность при пальпации. Отобранные клоны В-лимфоцитов размножаются и превращаются в плазматические клетки, а часть - в долгоживущие В-клетки памяти.

Если неактивированный В-лимфоцит синтезирует за час до 500 молекул иммуноглобулинов, причем только класса М, то одна плазматическая клетка образует за такое же время более 10 миллионов молекул иммуног­лобулинов, причем различных классов, больше всего - lgС. Уникальной особенностью антителогенеза является выработка именного того единст­венного типа иммуноглобулина, одного из многих миллионов вариантов, который может образовать комплекс с данным антигеном.

Поскольку чужеродные клетки (например, бактериальные) несут на сво­ей поверхности не одну, а множество антигенных детерминант, то в им­мунный ответ вовлекаются многие клоны лимфоцитов и синтезируется не один вариант иммуноглобулина, а столько, сколько имелось антигенов.

Активированные Т s угнетают превращение В-лимфоцитов в плазмати­ческие клетки, снижают синтез ими антител. В результате иммунный ответ прекращается или снижается его интенсивность, тем самым регулируется продолжительность и сила иммунной реактивности.

Синтезированные в результате гуморального иммунного ответа антите­ла (иммуноглобулины) образуют комплексы с антигенами, из называют иммунными комплексами. Дальнейшая судьба иммунных комплексов раз­лична, она зависит от вида антител, размера и количества. Иммунные ком­плексы могут присоединять к себе компоненты комплемента и растворять­ся, могут выпадать в осадок (преципитация), они могут быть захвачены фагоцитами, и подвергнуться полному уничтожению. В любом случае ан­тиген в комплексе с антителом должен быть уничтожен и элиминирован (выведен) из организма.

Иммунная система- совокупность органов, тканей и клеток, обеспечивающих клеточно- генетическое постоянство организма. Принципы антигенной чистоты основываются на распознавании “своего- чужого” и в значительной степени обусловлены системой генов и гликопротеидов - главным комплексом гистосовместимости (MHC), у человека часто называемой системой HLA . На лейкоцитах человека четко экспрессированы белки МНС, с помощью исследования лейкоцитов типируют антигены МНС.

Органы иммунной системы.

Центральные органы иммунной системы представляют собой вилочковую железу (иными словами тимус) и красный костный мозг. ККМ один из главных органов центральной ИС, который находится в губчатом веществе костей. Общий вес костного мозга у взрослого человека составляет 2,5-3 кг, что достигает примерно 4,5% от общей массы тела. Хотелось бы отметить, что основной функцией костного мозга является производство клеток крови и лимфоцитов. Он же является своеобразным хранилищем стволовых клеток. В зависимости от ситуации, стволовые клетки трансформируются в иммунные (В-лимфоциты) . При необходимости, определенная часть B-лимфоцитов превращается в плазматические клетки, которые способны вырабатывать антитела. Тимус – эндокринная железа, взявшая на себя главнейшую роль в формировании иммунитета. Она ответственна за образование Т-клеток, в лимфоидных тканях организма. Т-клетки уничтожают проникших в организм врагов, контролируют выработку антител. Тимус (вилочковая или зобная железа) есть у животных, только располагается он в разных местах, и форма его может выть разная. У человека тимус состоит из двух частей, которые находится за грудиной.

Перефирические органы имунной системы:

Миндалины – это, по сути, лимфатические клетки. Они первыми встречают микробы и вирусы, ведь расположены в носоглотке и полости рта. Эти клетки препятствуют проникновению микробов в организм, а также принимают участие в выработке рови. -Селезенка является самым крупным лимфоидным органом, вырабатывающим кровь. Кроме того, она может накапливать некоторое количество крови. В экстренных ситуациях селезенка способна послать свои запасы в общий кровоток. Это позволяет улучшить качество и скорость иммунных реакций организма. Селезенка очищает кровь от бактерий и перерабатывает всевозможные вредные вещества. В ней полностью разрушаются эндотоксины, а также остатки умерших клеток при ожогах, травмах или других повреждениях тканей. У людей, оставшихся по какой-либо причине без селезёнки, ухудшается иммунитет . -Лимфатические узлы представляют собой небольшие образования округлой формы. Лимфоузел – это один из барьеров на пути инфекций и раковых клеток. В нем образуются лимфоциты – специальные клетки, которые принимают активное участие в уничтожении вредных веществ. . Структура иммунной системы напрямую связана с правильным функционированием центральных и периферических органов. Центральные органы ИС отвечают за образование и созревание клетки, а периферические органы обеспечивают защиту, т.е. иммунный ответ. Если откажет какой-либо из этих органов, вся работа ИС нарушится и организм лишится защитного барьера.