Органы и ткани иммунной системы

Тимус. Тимус представляет собой двудолевое образование, локализующееся у основания сердца. При рождении орган человека весит около 10 - 15 грамм, в подростковом возрасте - 30 - 40 грамм. После достижения половой зрелости происходит инволюция тимуса. Каждая из долей органа разделяется на несколько малых долек, состоящих из коркового и медуллярного слоёв. Орган продуцирует тимический гуморальный фактор (ТГФ) - регулятор лимфопоеза.

Селезёнка.Селезёнка - основной фильтр антигенов, циркулирующих в крови, а также место формирования иммунного ответа на чужеродные элементы. Помимо этих функций селезёнка ещё и орган гемопоэза. Основные анатомические элементы селезёнки, это капсула и трабекулы, образующие слабо демаркированные области в органе. Между трабекулами содержится белая пульпа (селезёночные узлы) и красная пульпа (селезёночные синусы). Эти гистологически различимые области селезенки (красная и белая пульпа) и являются функциональными элементами иммунной системы. Большую часть органа занимает красная пульпа, в которой рассеяны селезёночные узлы. Красная пульпа состоит из ретикулярных клеток, фагоцитов, циркулирующих клеток крови. Белая пульпа - это плотная популяция лимфоцитов. В селезеночных узлах выделяют центральную артерию, вокруг которой локализуется зона тимусзависимых лимфоцитов, ростковый центр, выявляемый по наличию больших базофильных пиронинофильных клеток, окруженный зоной тимуснезависимых лимфоцитов. Селезенка не имеет приносящих лимфатических сосудов; антигены попадают в орган по кровеносному руслу.

Лимфатические узлы.В организме человека насчитывается 500 - 600 лимфатических узлов. Они располагаются одиночно и группами по ходу кровеносных сосудов. Лимфатический узел, это орган продукции лимфы и пролиферации лимфоцитов. Орган состоит из коры, паракортикального слоя и мозгового слоя. Лимфа попадает в лимфатический узел по лимфатическим сосудам, неся с собой антигены. Оттекающая лимфа уносит антиген-специфичные трансформированные лимфоциты, антитела и лимфокины. Корковый слой узла представляет собой узкую полоску ткани, состоящую, в основном, из В-лимфоцитов. При антигенной стимуляции лимфоциты пролиферируют с образованием плотной популяции интенсивно делящихся герменативных сенсорных клеток, дифференцирующихся в лимфоциты (плазматические клетки), которые и продуцируют антитела. В паракортикальной зоне в основном локализуются Т-лимфоциты. Здесь они взаимодействуют с макрофагами. Медуллярный слой состоит из перегородок и синусов, предназначенных для фильтрации частиц, приносимых лимфой. Медуллярный слой также содержит лимфоциты, способные продуцировать антитела после их стимуляции антигеном.

Печень.Нормальная печень взрослого человека весит 1400 - 1600 грамм и состоит из левой и правой доли. Строение органа кратко охарактеризовано в разделе "Гепатотоксичность". Синусоиды печени выстланы, помимо эндотелиальных, ещё и ретикулоэндотелиальными клетками, являющимися элементом иммунной системы. Основная их функция - выявление антигенов.

Особенности функционирования системы

С помощью иммунной системы организм выявляет "чужеродные", не свойственные ему, высокомолекулярные, субклеточные и клеточные элементы (антигены) и формирует реакции, направленные на их связывание, отторжение и элиминацию. Различают гуморальный и клеточный иммунитет. Гуморальный иммунитет предполагает синтез В-лимфоцитами (плазматическими клетками) антител и взаимодействие последних с антигеном. Клеточный иммунитет реализуется путем атаки антигена сенсибилизированными клетками (Т-лимфоцитами, макрофагами, микрофагами).

Характерными особенностями функционирования иммунной системы являются:

1. Специфичность. Известно, что устойчивость в отношении отдельных заболеваний носит специфический характер. В основе явления лежит способность иммунной системы выявлять и особым образом реагировать на чужеродные элементы, имеющие вполне определенную структуру.

2. Память. Если антиген определенного вида уже являлся причиной иммунной реакции, то элементы системы навсегда остаются в модифицированном, в отношении этого антигена, состоянии. В большинстве случаев последующие контакты с антигеном сопровождаются усиленной или "адаптированной" реакцией (позитивная память). В некоторых случаях повторный контакт с антигеном заканчивается ослабленной реакцией (проявление толерантности или негативная память). Специфичность и память являются критериальными свойствами системы, позволяющими решить, является ли реакция организма на чужеродный агент иммунной или нет.

3. Кооперативность. Клеточные реакции иммунитета и образование антител являются следствием тесного взаимодействия различных клеток, а также клеток и цитокинов (биологически активные полипептиды, вырабатывающиеся клетками иммунной системы и регулирующие их физиологическую активность). Только такое взаимодействие обеспечивает максимальную эффективность системы.

4. Подвижность. Иммунокомпетентные клетки, модуляторы их активности и антитела циркулируют в организме. Эффективность системы обеспечивается диссеменацией её элементов в органах и тканях. Местные иммунные реакция также сопряжены с действием подвижных элементов (например, в секрете слизистых оболочек дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, глаз содержится IgA).

5. Клональность. В организме миллионы оседлых и подвижных иммунокомпетентных клеток, готовых участвовать в иммунном ответе. Однако только небольшая их часть способна распознать специфический антиген и вступить в фазу пролиферации (клонообразования). Это свойство иммунной системы лежит в основе амплификации специфичных клеток и тем самым обеспечивает эффективность иммунного ответа.

6. Регуляция. Эффективный иммунный ответ регулируется от начала до конца. Регуляции подлежат интенсивность иммунного ответа, его продолжительность, соотношение гуморальных (антитела) и клеточных элементов. Индивидуальные различия в выраженности иммунной реакции во многом детерминированы генетически. В эксперименте показано наличие специального гена, определяющего интенсивность иммунной реакции на широкий спектр антигенов (Ir-Gen). Этот ген ассоциирован с генным комплексом тканевой совместимости. Гены тканевой совместимости кодируют мембран-антигенные свойства ядросодержащих клеток (HLA). Каждому индивиду свойственен неповторимый набор генов (а, следовательно, и антигенов). В опытах на экспериментальных животных показано, что ген иммунореактивности (Ir-Gen) определяет характер взаимодействия клеточных элементов иммунной системы. Нередко наблюдающаяся высокая частота аллергических реакций у членов одной семьи на воздействие химических веществ, косвенно доказывает наличие этого гена и у людей.

Полагают, что гиперэргические иммунные реакции могут быть следствием нарушения механизмов регуляции.

Иммунокомпетентность

Иммунокомпетентность это функциональное состояние иммунной системы, при котором обеспечивается эффективная защита организма от инфекционных агентов и опухолевых клеток, а также химических веществ, обладающих антигенными свойствами.

Помимо иммунной системы резистентность к указанным факторам обеспечивается механическими барьерами (кожа, слизистые), выделением секретов, обладающих бактерицидными свойствами, воспалительной реакцией (врождённая резистентность). Уровень врожденной резистентности определяется функциональным статусом организма. Механизмы врожденной резистентности не различают отдельные типы "чужеродного", выраженность этих свойств, как правило, не возрастает при повторном контакте с чужеродным агентом. Врожденная резистентность обеспечивает быструю защиту от широкого спектра разнообразных неблагоприятных факторов. Она подкрепляется механизмами адаптивной резистентности.

В отличие от врожденной резистентности, механизмы приобретенной резистентности никак не проявляются до действия специфического антигена (например, высокомолекулярного вещества). Адаптивный иммунный ответ реализуется через специфические механизмы даже в том случае, если организм сталкивается с бесконечным многообразием антигенов. Адаптивные механизмы защиты обусловлены функциональной активностью антиген-специфичных лимфоцитов и специфичных антител, связанных между собой цепью идиотипических (up-regulatory)/антиидиотипических (down-regulatory) факторов. Адаптивные компоненты защитной системы организма существенно меняют силу ответной реакции при повторном контакте с антигеном. Интеграция врожденных и адаптивных (иммунных) механизмов резистентности необходима для поддержания состояния надежной иммунокомпетентности. В целом это состояние организма определяется способностью:

1. Образовывать функциональные барьеры, обеспечивающие его единство и изоляцию от окружающей среды.

2. Распознавать, изолировать, нейтрализовать и отторгать то, что идентифицируется как "чужеродное".

3. Инициировать и организовывать формирование различных гранулематозных и воспалительных реакций в местах контакта с "чужеродным".

4. Генерировать "адаптивный" или усиленный иммунный ответ на повторно попавший в организм антиген.

5. "Выключать" иммунную реакцию тогда, когда "чужеродный" элемент удален из организма.

До появления синдрома приобретённого иммунодефицита (СПИД), состояния, связанные с нарушением иммунного ответа у человека рассматривались как редкие. Основными факторами окружающей среды, подавляющими иммунные реакции, считались лучевой (ионизирующее излучение) и химический.