Популяции лимфоцитов

Лимфоциты – один из подвидов лейкоцитов агранулоцитарной группы. Относятся к иммунной системе. В организме взрослого человека занимают от 20 до 39% всей массы лейкоцитов в крови, а у ребёнка в разные периоды жизни процентное соотношение может доходить до 70%, к примеру, у новорождённых малышей. Такой высокий процент содержания лимфоцитов у ребёнка обусловлен тем, что иммунная система у маленького человечка – реактивного типа. Лимфоциты реагируют на любой чужеродный раздражитель. Выполняется формирование собственного иммунитета и отход от материнского. У детей школьного возраста и подростков – до 50%.

Отклонение от нормы бывает ситуативным. У женщин во время беременности и критических дней процент содержания лимфоцитов доходит до 50-55%. Также количество лимфоцитов увеличивается при аллергической реакции на чужеродный белок либо при стрессовой ситуации, когда срабатывает инстинкт под названием «бей и беги».

Виды b-лимфоцитов

В-лимфоциты – это разновидность лимфоцитов, обеспечивающая гуморальный иммунитет. Название клетки получили по местонахождению органа продуцирования у человека и птиц. У птиц b-клетки продуцируются в bursa of Fabricius – фабрициевой сумке, у человека созревают в bone marrow – костном мозге. Подразделяются на три вида.

Наивные b-лимфоциты

«Наивный» b-лимфоцит – клетка созревает и выходит в кровь, направляется к месту дислокации, к примеру, в один из лимфатических узлов. Уместно сравнение с чистым диском, на котором ещё нет кода на определённый антиген. У клеток отсутствуют тельца Голла, играющие ведущую роль в производстве цитокинов, монорибосомы в цитоплазме рассеяны. На раздражители реагируют слабо. Взрослые продуценты аккумулируются в лимфоузлах, молодые – в селезёнке. При затяжной болезни, если лимфоциты в крови пациента повышены, это преимущественно «наивные» b-лимфоциты, которые активно вырабатывает костный мозг.

Активированные b-лимфоциты

В-лимфоциты памяти, или активированные b-лимфоциты, переходят в фазу малых лимфоцитов после встречи с t-лимфоцитами. Являются лимфоцитами с максимально продолжительным сроком жизни, доходящим от трёх-четырёх до двадцати лет. Благодаря долгой жизни этот тип получил название «клетки памяти». На протяжении всего периода они «помнят» тот антиген, против которого запрограммированы. Задача клеток памяти – обеспечить иммунный ответ путём продуцирования мегаколичества защитных белков при попадании определённого антигена, на который запрограммирована b-клетка, в организм. По происхождению делятся на две группы:

Потомки b-лимфоцитов, уже однажды сталкивавшиеся с антигеном и вырабатывающие иммуноглобулины под конкретного возбудителя заболевания.
«Наивные» клетки, пережившие контакт с t-лимфоцитами. От них b-лимфоциты получают информацию о чужеродных пептидах, которые иммунитет «переварил». После состоявшегося контакта в b-клетке происходят изменения биохимического, анатомического характера.

Обеспечивают долговременный иммунитет.

Плазматические клетки

Это клетки, являющиеся последней стадией дифференциации, прошедшие активацию антигенами. Способны продуцировать мегаколичество растворимых аналоговых антител. По строению значительно отличаются от других лимфоцитов. Плазмоциты больше по размеру, ядро клетки имеет смещённый центр, чрезмерно раздут шероховатый эндоплазматический ретикулум (шероховатый из-за большого количества рибосом на мембране ретикулума) и аппарат Гольджи. Активно участвуют в обеспечении гуморального иммунитета. Срок жизни указанного типа ограничивается 2-4 сутками, если отсутствует антиген, против которого они работают. Это если плазмоциты находятся в крови. Клетки костного мозга способны жить годами.

После ликвидации угрозы часть b-лимфоцитов возвращается в депо в виде клеток без активации через лимфоидный путь (частью по лимфатическим сосудам). Указанные клетки способны храниться в депо достаточно долго в ожидании определённого антигена и давать аналогичное потомство.

случае повторного заражения либо проникновения чужеродного белка в организм такие клетки моментально производят массу иммуноглобулина. Описанное явление называется вторичным гуморальным ответом. Этот механизм работает гораздо быстрее, чем первичный вариант, поскольку антиген распознается сразу – благодаря структуре самой клетки. На внешней клеточной мембране иммуноглобулины формируют рецептивный антигенраспознающий комплекс, специальные рецепторы, которые распознают антигены.

Вдобавок на мембранах расположены системы, помогающие контактировать с t-лимфоцитами и играющие роль в активации b-клеток. Белки-маркеры:

тип cd19;
тип cd20;
тип cd22.

Нужны, чтобы t-лимфоциты смогли немедленно определять назначение b-лимфоцита.

Также b-лимфоциты делятся на две субпопуляции: b1 и b2.

Клетки субпопуляции b2 – «наивные» лимфоциты, клетки памяти, которые приобрели специфичность после столкновения и активации t-клетками, а также плазмоциты.
Клетки субпопуляции b1 – клетки-клоны. Их мало – содержание в организме может составлять до 5-6% от общего числа b-лимфоцитов. Появляются из стволовых клеток костного мозга в эмбриональном периоде, имеют узкую специализацию – играют роль «пограничников» в прибарьерных полостях брюшной и плевральной. Их функция – борьба с чужеродными бактериями. На вирусы и аллергены не реагируют.

Образование, дифференцирование и профилирование

Формирование b-лимфоцитов начинается в кроветворном органе – костном мозге. Дозревание, дифференциация и профилирование происходит в периферийных органах. Это крупные лимфоузлы и селезёнка. Ещё в эмбриональный период развития человека эти лимфоцитарные образования содержатся в печёночной ткани зародыша.

Путь развития b-лимфоцитов делится на два этапа:

Антигеннезависимый этап – из стволовой кроветворной предшественницы путём иммуноглобулиновой генной перестройки формируются клоны b-лимфоцитов, транскрибирующие и транслирующие на поверхности мембраны иммуноглобулины-рецепторы, встраивают в лимфоциты разную специфическую направленность. После образования они выходят из костного мозга и мигрируют в лимфоидную ткань и лимфоузлы.
Антигензависимый этап – собственно активация лимфоцитов путём распознавания вредоносного патогена. Проходит указанная стадия в селезёнке и лимфоузлах с помощью гистоцитов, макрофогов, моноцитов, образований дендритарного типа, с посредничеством t-лимфоцитов. После активации происходит трансформация в антигенспецифичный лимфобласт. Через деление образуются аналогичные клоны. Большее количество таких клонов становится плазмоцитами, меньшая часть – становится мнемоцитами.

Дальнейший процесс дифференциации после костного мозга проходит в герминальных и/или зародышевых центрах. Окончательная дифференциация и развитие b-клеток лимфы заканчивается в мозговом веществе в ткани внутри лимфоузла.

Функции и значение

Ответ на вопрос о функциях и значении цитообразований b-типа даёт иммунология – наука, занимающаяся изучением функций и строением лимфоцитов, об образовании их в кроветворных органах. Наука рассказывает, какую роль играет указанная клетка в защите человека от бактерий, вирусов, чужеродных белков. Это важный элемент в системе иммунной охраны. Человек благодаря этой системе сумел выжить как биологический вид.

Основные функции основаны на свойствах упомянутых клеток:

Обеспечение иммунитета гуморального типа – производство антител к чужеродным пептидам, которые воспринимаются иммунной системой как вредоносные. Антитела могут носить белковый характер – иммуноглобулины или растворимые их аналоги.
Обеспечение долгосрочного, иногда пожизненного иммунитета к определённым заболеваниям.
Обеспечение защиты против атипичных клеток собственного организма, вредоносных бактерий и вирусов в комплексе с клетками-киллерами.

Иммунологией даётся характеристика любому виду вышеописанных клеток. Отмечаются физиологические свойства, увеличение либо уменьшение общего количества в клиническом анализе крови помогают медикам установить точный диагноз и назначить адекватное лечение.

Если по показаниям анализа крови b-лимфоциты повышены, это может говорить об остром заболевании, наличии острых инфекций в организме. Подозревается коклюш, ветряная оспа, корь, мононуклеоз, гепатит. Также возможно наличие аутоиммунных болезней, туберкулёза, онкологических новообразований типа лимфолейкоза и лимфосаркомы.

Если по показаниям анализа крови b-лимфоциты понижены, речь идёт о лимфопении. Показатель может говорить:

об истощении костного мозга;
болезни эндокринного характера (сахарный диабет, тиреотоксикоз);
протекающей лучевой болезни;
наличие отклонений генетического характера.

Работа с токсическими химическими реактивами типа бензола и пестицидов создаёт эффект уменьшения лимфоцитов в формуле.

Источник: onko.guru

Софья Касацкая
«Природа» №2, 2016

Адекватная защитная реакция организма на вторжение вирусов, бактерий и других патогенов — уничтожить пораженные клетки, не допустив распространения инфекции и гибели большого числа собственных клеток. Если инфицированная вирусом клетка его заметила, запускаются процессы врожденного иммунитета: аутофагия (утилизация внутренних компонентов клетки с помощью ферментов лизосом) и апоптоз (запрограммированная гибель клеток). Однако патогенных вирусов и бактерий очень много, к тому же они постоянно меняются до неузнаваемости. Чтобы справиться с ними, подключается система адаптивного иммунитета и его главные участники — лимфоциты. Вершиной эволюции адаптивного иммунитета стал цитотоксический Т-лимфоцит, или Т-киллер.
я распознавания фрагмента вируса (антигена) на зараженной клетке он использует Т-клеточный рецептор (T cell receptor, TCR), случайно и независимо собирающийся на каждой Т-клетке в вилочковой железе (тимусе). Механизм сборки TCR уникален и присущ только иммунной системе позвоночных животных. Считается, что эти преимущества впервые получили примитивные рыбы около 500 млн лет назад, когда в результате ретровирусной инфекции в их гаметы внедрились гены, кодирующие особые белки (рекомбиназы), ответственные за рекомбинацию генов TCR.

Классическая иммунология человека построена на изучении иммунных клеток крови просто потому, что образец крови можно взять у любого пациента и исследовать в норме и в патологии. Именно на клетках крови была выстроена классификация Т-лимфоцитов — деление на Т-киллеры и Т-хелперы, которые проверяют антигенную специфичность Т-киллеров, выдают им «лицензию на убийство» и способны управлять всем ходом иммунного ответа через сигнальные растворимые молекулы, цитокины. Позднее из ветви Т-хелперов была выделена группа регуляторных Т-клеток, подавляющих избыточный адаптивный иммунитет.

Но, как нам напоминает реклама йогурта, значительная часть клеток иммунной системы сосредоточена вокруг слизистой оболочки пищеварительного тракта и в других тканях.
nbsp;то время как в 5–6 л крови взрослого человека находится около 6–15 млрд T-лимфоцитов, в эпидермисе и коже — 20 млрд Т-клеток [1], в печени — еще 4 млрд [2]. Достаточно ли изучения образцов крови для полного описания функций Т-клеток, если в периферических органах Т-клеток больше, чем в кровотоке? И достаточно ли классических субпопуляций, чтобы описать все типы Т-клеток, находящихся в организме человека?

Жизненный цикл Т-лимфоцита

Каждая Т-клетка после сборки TCR проходит тестирование на функциональность случайно собранного рецептора (положительная селекция) и на отсутствие специфичности к собственным антигенам организма, т.е. на отсутствие очевидной аутоиммунной угрозы (отрицательная селекция). Этапы селекции происходят в вилочковой железе; при этом более 90% клеток-предшественников погибает, не сумев правильно собрать рецептор либо пройти селективный отбор. Выжившие Т-клетки пролиферируют и выходят из тимуса в кровоток — это наивные Т-лимфоциты, еще не встречавшиеся с антигеном. Наивная Т-клетка циркулирует в крови и периодически заходит в лимфоузлы, где в Т-клеточной зоне контактирует со специализированными клетками, которые представляют ей чужеродный антиген.

После встречи с антигеном в лимфоузле Т-клетка приобретает способность снова делиться — становится предшественницей Т-клеток памяти (Stem Cell Memory T cells, T_SCM).
еди ее потомков появляются клетки центральной памяти (Central Memory T cells, T_CM) и эффекторные клетки-предшественники (Effector Memory T cells, T_EM), которые при делении дают короткоживущие эффекторные клетки, осуществляющие иммунную реакцию (T_EMRA-клетки) [3]. Все эти клетки выходят из лимфоузла и перемещаются по крови. Эффекторные клетки затем могут покинуть кровоток для осуществления иммунной реакции в периферической ткани органа, где находится патоген. Что потом — снова путешествие по крови и лимфоузлам?

Клетки стромы, т.е. основы лимфоузла, выделяют сигнальные вещества (хемокины) для того, чтобы позвать Т-клетку в лимфоузел. Распознают хемокины лимфоузлов рецепторы хоминга CCR7 и CD62L. Но на эффекторных клетках оба рецептора отсутствуют. Из-за этого долгое время было загадкой, как эффекторные клетки могут попасть из периферической ткани обратно во вторичные лимфоидные органы — селезенку и лимфоузлы.

В то же время стали накапливаться данные (о различиях в репертуарах TCR и профилях транскрипции между T_EM в крови и в других тканях), которые никак не укладывались в концепцию постоянной миграции Т-клеток между тканями и кровью. Решено было выделить новую субпопуляцию — резидентные клетки памяти (Resident Memory T cells, T_RM), которые населяют определенный орган и не рециркулируют [5].

Откуда впервые появляются резидентные клетки ткани? Это потомки эффекторных клеток, которые потеряли способность рециркулировать. Некоторые периферические для иммунной системы ткани, например слизистая тонкого кишечника и брюшная полость, позволяют эффекторным Т-лимфоцитам проникать внутрь свободно, другие — очень ограниченно. Большой поток эффекторных Т-клеток в эти ткани наблюдается только при реакции воспаления. К тканям второго типа относятся головной и спинной мозг, отделенные барьером от иммунной системы, а также многие другие ткани: периферические ганглии, слизистые половых органов и кишечника, легкие, эпидермис, глаза. Разница между двумя типами тканей — в экспрессии дополнительных молекул хоминга для эффекторных Т-клеток, например молекул адгезии MadCAM-1 для проникновения в эпителий [3].

Резидентные Т-клетки в старении тканей человека

Карта соотношений присутствия отдельных субпопуляций Т-клеток в разных органах человека, как ни странно, была составлена только в 2014 г. Команда Донны Фарбер из медицинского центра Колумбийского университета Нью-Йорка провела сравнение фенотипов Т-клеток, выделенных из крови и тканей доноров органов всех возрастных групп от 3 до 73 лет (всего 56 доноров) [6]. Анализ субпопуляций Т-клеток при помощи проточной цитофлуориметрии подтвердил многие данные, полученные методами с меньшим разрешением и меньшей статистикой, и некоторые черты описания иммунной системы, перенесенные с иммунологии мыши на человека, к примеру снижение содержания наивных Т-лимфоцитов во всех органах при старении организма.

Уменьшение числа наивных Т-клеток с возрастом связано с быстрым старением вилочковой железы, в которой будущие Т-клетки проходят этапы сборки TCR, проверку его работоспособности и селекцию на отсутствие аутоиммунного потенциала. Важно не только снижение абсолютной численности наивных Т-клеток, но и уменьшение разнообразия репертуара Т-клеточных рецепторов, а значит, и возможности сформировать адаптивный иммунный ответ на ранее незнакомую инфекцию [7]. Для наивных Т-киллеров подтвердилось прогрессирующее падение численности в крови и лимфоузлах, хотя для наивных Т-хелперов отрицательная корреляция численности с возрастом в данном исследовании оказалась значительной только для вторичных лимфоидных органов, но не для крови.

Выделение Т-лимфоцитов памяти, эффекторных клеток памяти и короткоживущих эффекторных клеток из слизистых легких, тонкого и толстого кишечника, паховых и мезентериальных лимфоузлов доноров органов позволило впервые оценить динамику данных популяций в тканях человека при старении. Доля центральных клеток памяти ожидаемо растет с течением жизни, в соответствии с ростом числа инфекций, которые успели встретиться организму и попасть в библиотеку памяти иммунной системы. Эффекторные клетки памяти T_EM стремительно заполняют нишу для Т-клеток в тканях ребенка, быстро, примерно к 12 годам, вытесняя наивные Т-клетки. Растет и количество терминально дифференцированных эффекторных Т-киллеров (T_EMRA), но только в лимфоузлах и в селезенке; в нелимфоидных тканях численность T_EMRA падает. Короткоживущие терминально дифференцированные Т-киллеры чаще всего встречаются в крови, селезенке и слизистых легких в любом возрасте, а вот среди Т-хелперов эта субпопуляция представлена исчезающе малым числом клеток. Аналогично мало центральных клеток памяти среди Т-киллеров, преимущественно они находятся в слизистых двух барьерных тканей: легких и кишечника.

Широкими мазками карту распределения Т-лимфоцитов человека можно обрисовать так: наивные Т-клетки путешествуют по крови и периодически заходят во вторичные лимфоидные органы, киллеры T_EMRA находятся в крови, селезенке и легких. Для центральных клеток памяти, судя по всему, характерно более индивидуальное распределение по тканям, чем для других субпопуляций: во всяком случае, закономерностей динамики при старении разных тканей выявить не удалось. Эффекторные клетки памяти, включающие и T_RM-субпопуляцию, доминируют среди Т-клеток слизистых барьерных тканей. В целом, при старении Т-клеточного иммунитета нелимфоидные ткани проявляют большую стабильность субпопуляций, лимфоидные ткани — большую возрастную динамику типов Т-клеток [6]. Стабильность тканевых клеток проще объяснить, если разобраться, какие из эффекторных клеток T_EM остаются в ткани, становятся резидентными T_RM и из каких событий состоит их жизнь после отказа от путешествий по организму.

Как отличить резидентные клетки тканей от примесей клеток крови?

Резидентные Т-клетки корректно, но неудобно каждый раз определять по способности индивидуальной клетки мигрировать в лимфоузлы, поэтому необходимо составить список характерных признаков, по которым можно выявить принадлежность к этой субпопуляции. Резидентные Т-лимфоциты в тканях — естественных барьерах организма (например в легких и слизистой тонкого кишечника) немного похожи на классические эффекторные клетки крови: экспрессируют маркер активированных клеток CD69, причем экспрессия стабильна в течение жизни при взрослении и старении и характерна для всех нелимфоидных тканей. Но вдобавок CD69 колокализуется с маркером CD103, который обозначает группу молекул адгезии — интегринов, способствующих прикреплению резидентной Т-клетки к эпителию и к фибробластам в подслизистой выбранного органа. Для эффекторных Т-клеток во вторичных лимфоидных органах экспрессия интегринов CD103 совершенно нехарактерна: T_EM-клетки постоянно сохраняют подвижный фенотип.

У карты, составленной коллективом Донны Фарбер, есть крупный недочет: неясно, насколько чисто удается выделить Т-лимфоциты из органа, какую долю анализируемых клеток на самом деле составляют Т-лимфоциты крови из капилляров внутри органа.

Особенно остро вопрос загрязнения клетками крови стоит для легких — неслучайно субпопуляционный состав Т-клеток легких неожиданно похож на Т-клетки крови и лимфоузлов. Вопрос загрязнения клетками крови был изящно решен для Т-лимфоцитов мыши: подопытных животных заражали вирусом лимфоцитарного хориоменингита после пересадки трансгенного клона Т-клеток P14, специфичного к данному вирусу. В результате при инфекции большая часть циркулирующих клеток была представлена вирусоспецифичным клоном P14, а его присутствие в тканях можно было выявить с помощью флуоресцирующих антител к TCR P14. Мышам в кровь вводили антитело анти-CD8 к маркеру Т-киллерных клеток, оно быстро распространялось по кровотоку и связывалось со всеми Т-киллерами в крови (но не в тканях). При микроскопии срезов органов легко было отличить резидентные киллерные T_RM от только недавно вышедших из крови в орган клеток, помеченных анти-CD8 антителом [9]. Численность резидентных клеток, подсчитанная этим методом, в 70 раз превышала количество, определенное методом проточной цитометрии; разница меньше чем в два раза наблюдалась только для резидентных клеток лимфоузлов и селезенки. Получается, стандартные методики выделения лимфоцитов из органов плохо подходят для анализа киллерных резидентных клеток и существенно занижают размеры популяции.

Работа резидентных Т-клеток: не стоит путать туризм с эмиграцией

Мышиные резидентные клетки тканей в нормальной ситуации почти не перемещаются внутри нелимфоидной ткани и достаточно прочно прикреплены молекулами адгезии к строме органа. Когда резидентные макрофаги той же ткани секрецией цитокинов инициируют реакцию воспаления, Т_RM приобретают большую подвижность и патрулируют близлежащий эпителий в поисках зараженных клеток.

Если воспалительная реакция усиливается, то клетки понимают это как сигнал о подкреплении: к работе патрульных T_RM подключаются вновь прибывающие из крови T_CM— и T_EM-клетки. Эти клетки крови куда более подвижны и лучше перемещаются в эпителии. Значит ли это, что именно в крови находятся готовые действовать Т-киллеры среди T_EM, а CD8+ T_RM выполняют в ткани хелперные и регуляторные функции?

С одной стороны, Т-хелперы по спектру Т-клеточных рецепторов более тканеспецифичны, т.е. пересечений между репертуарами TCR клеток, взятых из разных тканей, совсем мало, тогда как клетки одного клона Т-киллера встречаются в разных тканях среди T_EM [6]. Спектр функций и репертуар антигенной специфичности T_RM еще предстоит исследовать, но способности к уничтожению зараженных клеток тканей у T_RM-киллеров точно есть. Более того, в модели мышиной инфекции полиомавирусом, протекающей в ткани головного мозга, аффинность вирусоспецифичных Т-клеточных рецепторов резидентных киллерных клеток выше, чем у вирусоспецифичных клеток центральной памяти [10].

Однако размер популяции Т-клеток зависит не только от специфичности TCR к инфекциям, которые раньше протекали в данном органе, но и от гомеостатической пролиферации Т-клеток — размножения более удачливых клеток для заполнения емкости органа по числу Т-лимфоцитов. По маркерам CD28 и CD127 на поверхности клеток можно отличить недавно и давно активированные через TCR клетки от тех, которые получили только гомеостатический сигнал к пролиферации от фактора роста IL-7. При старении ткани гомеостатическое размножение клеток начинает преобладать над пролиферацией активированных через TCR клеток.

Независимо от Т-клеточных рецепторов часто функционируют NKT-клетки, тип резидентных клеток печени, встречающихся и в других тканях. Они могут быть активированы NK-клеточными рецепторами через распознавание не индивидуальных антигенов, а общих молекулярных паттернов опасности и тканевого стресса. При активации CD8+ NKT-клетки выделяют цитотоксические гранулы и лизируют подозрительные клетки ткани, к примеру единичные опухолевые клетки и зараженные вирусами клетки, экспрессирующие и выставляющие на внешней мембране стрессорные молекулы. При старении тенденция T_RM к активации без Т-клеточного рецептора, через NK-клеточные рецепторы или цитокиновые сигналы, может приводить к ошибочному лизису клеток ткани, недостаточному контролю над хронически зараженными или перерождающимися участками эпителия.

Патологические проявления, связанные с работой резидентных Т-клеток, включают органоспецифичные аутоиммунные синдромы и синдромы хронического воспаления в ткани. Примеры хронического воспаления, поддерживаемого резидентными Т-лимфоцитами, — контактный дерматит и псориаз, а механизмом служит выделение воспалительных факторов IL-17 резидентными Т-киллерами и IL-22 резидентными Т-хелперами дермы. CD8+ эффекторные Т-киллеры, находящиеся в головном мозге, похожи по совокупности мембранных молекул-маркеров на T_RM кожи, кишечника и легких и способны подталкивать развитие перемежающегося рассеянного склероза при периодических выбросах воспалительных цитокинов. Неясно, однако, есть ли в норме в головном мозге популяция T_RM или же это Т-лимфоциты, оставшиеся в ткани после нейротропной вирусной инфекции [8].

Функции резидентных клеток памяти в норме — при отсутствии инфекции или хронического воспаления — могут включать cross-talk (взаимную регуляцию преимущественно через секрецию цитокинов и костимуляторные молекулы) с неклассическими малоизученными лимфоидными клетками. Ими могут быть ассоциированные со слизистыми γ/δ Т-клетки, несущие альтернативный вариант сборки Т-клеточного рецептора, или лимфоидные клетки врожденного иммунитета (Innate Lymphoid Cells, ILC), которые делят с Т- и В-лимфоцитами общие черты эпигенетического ландшафта, но не имеют Т-/В- или NK-клеточных рецепторов [11, 12].

T_RM клетки контактируют с антигенпрезентирующими клетками тканей — дендритными клетками кожи и резидентными макрофагами тканей. Резидентные миелоидные клетки в разных тканях дифференцированы и слабо похожи друг на друга. К примеру, макрофаги маргинальной зоны селезенки, макрофаги печени и микроглия (макрофаги мозга) будут сильно отличаться и по морфологии, и по спектру функций. Кроме обнаружения антигенов в ткани, резидентные макрофаги заняты регуляцией процессов старения и самообновления тканей, в частности, выделяют факторы роста и цитокины, стимулирующие деление стволовых клеток тканей. В жировой ткани, к примеру, макрофаги стимулируют дифференцировку новых жировых клеток, но при переходе в активированное M1-состояние запускают воспаление и вместо дифференцировки заставляют увеличиваться и набухать имеющиеся жировые клетки. Сопутствующие изменения метаболизма жировой ткани приводят к накоплению жировой массы и в последние годы связываются с механизмами развития ожирения и диабета II типа. В коже цитокины, выделяемые макрофагами и резидентными γ/δ Т-клетками, стимулируют деление стволовых клеток при регенерации эпидермиса и стволовых клеток волосяных фолликулов [13, 14]. Можно предположить, что хелперные T_RM-клетки при патрулировании эпителия и образовании контактов с тканевыми макрофагами могут модулировать спектр и объем выделяемых последними факторов роста для стволовых клеток, воспалительных цитокинов и факторов ремоделирования эпителия — и тем самым участвовать в обновлении тканей.

Источник: elementy.ru

Иммунитет

Иммунитет – это комплекс реакций организма, направленных на сохранение его структурной и функциональной целостности при воздействии на него антигенов. Иммунитет осуществляется иммунной системой.

Иммунной системой называется система органов и клеток, осуществляющих специфическую защиту организма от генетически чужеродных молекул и клеток.

Иммунная система подразделяется на:

1) первичную (центральную): костный мозг, тимус, сумка Фабрициуса у птиц.

2) вторичную (периферическую): лимфатические узлы, селезенка, небные миндалины, групповые лимфатические фолликулы мочеполового и дыхательного трактов, кровь, аппендикс, пейеровы бляшки кишечника.

Иммунитет:

1. Гуморальный – обусловлен антителами (иммунитет к столбняку).

2. Клеточный – обусловлен иммунокомпетентными клетками (иммунитет к туберкулезу).

3. Клеточно-гуморальный – обусловлен антителами и иммунокомпетентными клетками (иммунитет к оспе).

Полноценный иммунный ответ обеспечивается действием Т- и В-лимфоцитов и макрофагов.

На поверхности лимфоцитов имеются специфические мембранные рецепторы, которые являются антигенами этих клеток. По этим антигенам можно распознать ту или иную популяцию лимфоцитов.

Т-лимфоциты – поверхность гладкая и волнистая

В-лимфоциты – поверхность шероховатая, ворсинчатая.

* Т-лимфоциты обеспечивают клеточные формы иммунного ответа (противоопухолевый иммунитет, антивирусный иммунитет, отторжение трансплантата)

** В-лимфоциты отвечают за гуморальный иммунитет (антибактериальная защита и нейтрализация токсинов).

*** Макрофаги участвуют во всех типах иммунных реакций; они захватывают антиген, перерабатывают его и переводят его антигенные детерминанты (уникальность) на свою поверхность, которые распознаются В-лимфоцитами и Th.

Лимфоциты возникают из общих стволовых клеток-предшественников, часть которых еще в эмбриональном периоде покидает костный мозг и заселяет тимус. Эти клетки дают начало Т-лимфоцитам. Другие лимфоциты созревают в костном мозге – это В-лимфоциты.

Т- и В-лимфоциты затем поступают во вторичные (периферические), лимфоидные органы, где происходит их пролиферация в ответ на попадание в организм чужеродного антитела.

Субпопуляции лимфоцитов

Th – специфически распознают антиген; стимулируют дифференцировку В-клеток; активируют макрофаги.

Тs – регулируют интенсивность иммунного ответа, они блокируют реакции Вл и поддерживают соотношение разных форм лейкоцитов.

Тк – распознают антиген, уничтожают клетки – они выделяют лимфокины, которые разрушают чужеродные клетки с помощью их лизосом.

NК-клетки (натуральные киллеры) осуществляют клеточный иммунитет независимо от тимуса.

Ткл. – иммунологической памяти – возникают при первичном иммунном ответе и долго сохраняют информацию об антигене, они активируют Тк.

В-лимфоциты под действием антигенов дифференцируются в плазматические клетки, которые синтезируют и секретируют антитела, или Ig. Рецепторами В-клеток являются данные Ig и некоторые другие.

Антитела – белки, способные специфически соединяться с антигеном, вызывающим их образование. Антитела относятся к γ-глобулинам. Те γ-глобулины, которые осуществляют функцию антител, называются иммуноглобулинами – Ig. Ig относятся к гликопротеидам и разделяются на 5 классов: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD:

1. IgM – первый появляется в сыворотке после внедрения антигена (первичный иммунный ответ).

2. IgG – основной класс антител. Синтезируются после IgM (при первичном контакте с антигеном), а при вторичном – образуются первыми. Единственные из Ig проникают через планцету, обеспечивая пассивный иммунитет. В сыворотке крови находятся и называются сывороточными антителами.

3. IgA – содержится в слюне, слезной жидкости, бронхиальной и кишечной слизи. Это секреторные антитела.

4. IgD – связаны с мембранами В-лимфоцитов.

5. IgE – (реагины) – участвуют в аллергических реакциях. Синтезируются в основном в лимфоидной ткани слизистых оболочек и лимфатических узлах кишечника и бронхов.

Антигены – вещества любого происхождения, которые распознаются клетками иммунной системы как генетически чужеродные; они вызывают различные формы специфического иммунного ответа. К антигенам относятся белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты и др.; имеющие растительное, животное, микробное, искусственное происхождение; а также бактерии, грибы, вирусы, простейшие, токсины, яды змей, пчел и т.д.

Виды антигенов:

2. полные антигены (гликопротеиды, липопротеиды, нуклеопротеиды);

3. гаптены (нуклеиновые кислоты, липиды, пептиды и др.);

4. полугаптены (I, Bs, нитрогруппа и др.) и др.

ИММУНИТЕТ

Наследственный (видовой)

Приобретенный

Абсолют- ный

Относи- тельный

Активный

Пассивный

естест-венный

искусст венный

естест- венный

искусст- венный

I Наследственный – невосприимчивость одного вида животных (человека) к микроорганизмам, вызывающим заболевания у других видов. Он неспецифичен и подразделяется на:

1) Наследственный абсолютный – невосприимчивость животных к вирусам бактерий, к ВИЧ – инфекции человека.

2) Наследственный относительный – при понижении температуры можно вызвать заболевание сибирской язвой у кур, обладающих наследственным иммунитетом к данному заболеванию.

IIПриобретенный – невосприимчивость организма к инфекционным агентам, которая формируется в процессе его индивидуального развития и характеризуется строгой специфичностью.

1) Приобретенный активныйиммунитет вырабатывается организмом в результате воздействия антигена на иммунную систему. При этом синтезируются специфические антитела (АТ), способные взаимодействовать с микроорганизмами и их токсинами. Он подразделяется на:

а) Приобретенный активный естественный иммунитет — приобретается в результате перенесенных заболеваний.

б) Приобретенный активный искусственный иммунитет — приобретается после введения вакцин, содержащих определенные антигены.

2) Приобретенный пассивный иммунитет формируется в результате поступления в организм готовых антител или при пересадке иммунных клеток (сохраняется 15-20 дней). Он подразделяется на:

а) Приобретенный естественный – антитела передаются плоду через плаценту (сохраняется 7-8 мес. после рождения) или через грудное молоко.

б) Приобретенный искусственный – создается введением сывороток (с готовыми антителами) или введении Ig (антител с более целенаправленным действием).

По механизму действия иммунитет делится на неспецифический и специфический. К неспецифическим факторам защиты относятся кожа и слизистые оболочки, которые являются барьером для микробов (отторжение верхних слоев эпидермиса, кислая реакция пота, соляная кислота желудочного сока, желчные кислоты); нормальная микрофлора – ее представители являются антагонистами патогенных микроорганизмов.

НЕСПЕЦИФИЧЕСКИЙ иммунитет подразделяется на гуморальный и клеточный.

1) гуморальный:

а) лизоцим – протеолитический фермент, гидролизирует вещество клеточной стенки бактерий. Вырабатывается моноцитами крови и тканевыми макрофагами

б) N-антитела – содержатся в сыворотке крови здоровых людей, не обладают специфичностью и поэтому вступают в реакцию с любым антигеном

в) комплемент-система белков сыворотки крови. Вырабатываются моноцитами и макрофагами. Работают только сообща в присутствии антигенов (нарушают целостность мембран клеток)

г) интерфероны – белки (более 20), обладают противовирусным, противоопухолевым, иммуномодулирующим действием (интерферон не спасает поврежденную вирусом клетку, но предохраняет соседние клетки от вируса). Подавляет репликацию вирусного РНК, ДНК.

д) пропердин – белок, разрушает грамотрицательные микроорганизмы, некоторые простейшие, инактивирует вирусы, лизирует аномальные и поврежденные клетки.

2) клеточный

а) фагоцитоз (Мечников 1883г.)

фагоциты: микрофаги (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы); макрофаги ( клетки Купфера в печени, гистиоциты соединительной ткани, клетки селезенки, лимфатической ткани и др.). Их объединяют в СМФ- систему мононуклеарных фагоцитов.

Стадии: хемотаксис, адгезия, эндоцитоз, внутриклеточное переваривание.

б) естественные клетки –киллеры (NК-клетки) составляют 2-12% лейкоцитов крови, Это большие лимфоциты, способные убивать опухолевые клетки, клетки зараженные вирусами, паразитами.

в) ареактивность клеток организма.

СПЕЦИФИЧЕСКИЙ иммунитет подразделяется на гуморальный и клеточный.

1) гуморальный – обеспечивается В-лимфоцитами. После встречи лимфоцитов с антигеном они мигрируют в костный мозг, селезенку, лимфатические узлы, размножаются и превращаются в плазматические клетки, которые продуцируют АТ-иммунные γ-глобулины.

В-лимфоциты специфичны. Каждый клон реагирует лишь с одним антигеном и отвечает за выработку АТ только против него.

Тх

кл. памяти

В-л.

плазматические клетки – Ig

Последовательность антителообразования

1). Латентная фаза – ознакомление со структурой антигена и размножение плазматических клеток.

2). Логарифмическая – выход антител в кровь и лимфу.

3). Стационарная – увеличение и стабилизация титра антител.

Начальная реакция в ответ на 1-е попадание антигенов развивается медленно. При повторном попадании антигенов, благодаря иммунной памяти эти процессы резко ускоряются и антигены быстро нейтрализуются.

1) клеточный – обеспечивают различные типы лимфоцитов, в основном Т-лимфоциты. Их задача – уничтожение мутировавших и ставших чужеродными клеток. Тк выпускают из своей цитоплазмы продукты активных форм О₂, лимфокины и др., которые нарушают целостность клеточной мембраны клеток и их гибель.

Источник: studopedia.ru