Филогенез иммунной системы. Онтогенез иммунной системы

Одноклеточные:

Простейшие – фагоцитоз

Бактерии – ферменты

Многоклеточные:

Кораллы – отторжение трансплантата, распознавание «чужого»

Губки – специфическая агрегация, распознавание «своего»

Вторичнополосатые:

Иглокожие – наличие фагоцитоза, образование агглютининов, цитокинов

Оболочники – наличие стволовых клеток, лимфоцитов

Членистоногие - наличие системы комплемента (альтернативный путь активации)

Молюски – нет отторжения

Позвоночные:

Бесчелюстные – скопление лимфоцитов, антительный ответ

Хрящевые рыбы – Селезенка, тимус, Т-, В – лимфоциты, комплемент (классический путь активации)

Костные рыбы – Т-, В – лимфоциты, NK-клетки, цитокины

Амфибии – лимфатические узлы, костный мозг, иммуноглобулиныM,G

Рептилии – Т-лимфоциты, ИммуноглобулиныM,G

Птицы – бурса, зародышевые клетки, иммуноглобулины M,G,A

Млекопитающие – разнообразие иммуноглобулинов

Онтогенез иммунной системы

1 этап.8-12 неделя от зачатия человека. В этот период начинается дифференцировка всех органов и компонентов иммунной системы,

До 3-х месячного возраста ребенка недостаток собственных иммуноглобулинов компенсируется антителами матери, которые поступают в его организм вместе с молоком

2 этап.3-6 месяцев. Ослабление пассивного иммунитета. В этот период проходит вакцинация детей

3 этап.2 год жизни ребенка. Количество лимфоидных узелков возрастает в десятки раз. В столкновениях с чужеродными микроорганизмами интенсивно формируется система местного иммунитета.

4 этап.4-6 год.Развитие иммунной системы продолжается завершением формирования системы местного иммунитета.

5 этап.Подростковый возраст. Повышение секреции половых гормонов ведет к подавлению клеточного звена иммунитета и стимуляции гуморального иммунитета.

6 этап.Пожилой возраст. Наблюдается падение иммунного ответа вследствие подавления иммунитета. Количественное выражение Т- и В-клеток практически не меняется, но падает их активность. Все это приводит враспространенным заболеваниям этого возраста.

ОРГАНЫ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

1. Центральные органы иммунной системы.

1. Костный мозг. Функции и иммунные клетки костного мозга

2. Тимус. Функции и иммунные клетки тимуса. Дифференцировка Т-лимфоцитов

2. Периферические органы иммунной системы

1. Селезенка. Функции и иммунокомпетентные клетки селезенки

2. Лимфатические узлы. Функции и иммунокомпетентные клетки лимфатических узлов

3. Печень. Функции и иммунокомпетентные клетки печени

4. Лимфоидная ткань слизистых оболочек. Функции и иммунокомпетентные клетки лимфоидной ткани слизистых оболочек

1. Центральные органы - костный мозг и тимус. Развитие лимфоцитов в центральных органах происходит без воздействия чужеродных антигенов. Этот этап развития лимфоцитов является антиген-независимым.

1. Костный мозг. Созревшие в костном мозге клетки-предшественницы Т-лимфоцитов через кровоток попадают в тимус для дальнейшей дифференцировки. В отличие от Т-лимфоцитов, местом дальнейшего созревания В-лимфоцитов у млекопитающих является костный мозг. Созревшие В-лимфоциты выходят в кровь, засе-ляют лимфоидные органы, участвуют в рециркуляции, проявляя способность к распозна-ванию конкретного антигена. Распознавание антигена служит одним из сигналов активации В-лимфоцитов и их дальнейшей дифференцировки в плазматические клетки, продуцирующие и секретирующие антитела (иммуноглобулины). Иммуноглобулины продуцируются в костном мозге и в периферических органах иммунной системы, откуда поступают в кровоток

Иммунные функции костного мозга:

1. В костном мозге плоских костей – грудине, ребрах, крыльях подвздошной кости, костях черепа и позвонках происходит гемопоэз (кроветворение) - образование и дифференцировка всех клеток крови на основе популяции стволовой клетки)

2. Антигеннезависимая дифференцировка В-лимфоцитов. Источник развития - стволовая клетка.

Иммунокомпетентные клетки костного мозга:(имеющие специальные рецепторы – маркеры, способные различать разные классы чужеродных структур):

1. Клетки-предшественники для различных популяций лимфоцитов и макрофагов. С током крови они попадают в другие органы иммунной системы, где дозревают. Развитие многих клеток иммунной системы завершается в костном мозге.

2. Тимус.Тимус располагается непосредственно за грудиной. Тимус представляет собой парный дольчатый орган. 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)

Проникая из костного мозга в тимус, стволовая клетка под влиянием гормонов превращается сначала в так называемый тимоцит (клетку – предшественницу Т-лимфоцита), а затем, проникая в селезенку или лимфатические узлы, превращается в зрелый, иммунологически активный Т-лимфоцит.

Иммунные функции тимуса:

1. Контроль процесса миграции пре-Т-лимфоцитов из красного костного мозга в тимус.

2. Контроль миграции созревающих лимфоцитов из тимуса в Т-зависимые зоны лимфоузлов, селезенки, периферических органов.

3. Антигеннезависимая дифференцировка Т-лимфоцитов с образованием их субклассов (пре-Т-киллеры, пре-Т-хелперы, пре-Т-супрессоры).

4. Отбор и уничтожение опасных Т-лимфоцитов, агрессивных в отношении белков собственного организма

Иммунокомпетентные клетки тимуса:

1. Т-лимфоциты:

1. Т-киллеры (убийцы), уничтожают чужеродную клетку

2. Т-хелперы (помощники), регуляторная функция, усиливают иммунологическую реактивность

3. Т-супрессоры (подавители), напротив, снижают иммунологическую реактивность

2. Звездчатые эпителиальные клетки

3. Тельца Гассаля (тимические тельца)

2. Периферические органы – селезёнка, лимфатические узлы, печень, лимфоидная ткань слизистых оболочек.Развитие лимфоцитов в периферических органах происходит под воздействием чужеродных антигенов. Этот этап развития лимфоцитов является антиген-зависимым.

1. Селезенка. В селезенке различают белую и красную пульпу. В основе пульпы лежит ретикулярная ткань, образующая её строму.

В красной пульпенаходяться моноциты, которые дифференцируются в макрофаги.

Белая пульпа селезенки представляет собой совокупность лимфоидной ткани. Лимфоидные узелки представляют собой скопления Т- и В-лимфоцитов, плазмоцитов и макрофагов в петлях ретикулярной ткани, окруженные капсулой из уплощенных ретикулярных клеток.

В каждом лимфоидном узелке различают 4 зоны: периартериальную, центр размножения, мантийную и краевую.

Периартериальная зона заселена Т-лимфоцитами (это Т-зона селезенки). В этой зоне располагаются клетки, которые своими микроскопическими отростками полотно контактируют с лимфоцитами. Эти клетки адсорбируют на своей поверхности антигены, поступающие сюда с кровотоком, и передают Т-лимфоцитам информацию о состоянии микроокружения, стимулируя их бласттрансформацию и пролиферацию.

Центр размножения содержит пролиферирующие В-лимфоциты (это В-зона селезенки) и дифференцирующиеся плазмоциты.

Мантийная зона состоит из плотно расположенных малых В-лимфоцитов и небольшого количества Т-лимфоцитов, а также содержит плазмоциты и макрофаги.

Краевая зона содержит Т- и В-лимфоциты и единичные макрофаги.

Иммунные функции селезенки:

1. В селезенке осуществляется синтез иммуноглобулинов классов М и J в ответ на попадание антигена в кровь или лимфу.

2. В селезенке происходят разрушение и переработка чужеродных для организма веществ, поврежденных клеток крови и чужеродных белков.

Иммунокомпетентные клетки селезенки:

1. Моноциты, которые дифференцируются в макрофаги

2. Т- и В-лимфоциты

3. Плазмоциты, которые дифференцируются из В-лимфоцитов

4. Иммуноглобулины классов М и J

2. Лимфатические узлы-множественные симметрично расположенные инкапсули-рованные периферические лимфоидные органы бобовидной формы размером от 0,5 до 1,5 см в длину (при отсутствии воспаления).

B-клеточная зона. Корковое вещество разделено соединительнотканнымитрабе-кулами на радиальные секторы и содержит лимфоидные фолликулы. Строма фолликулов содержит фолликулярные дендритные клетки (ФДК), форми-рующие особое микроокружение, в котором происходит уникальный для B-лимфоцитов процесс соматическогогипермутагенеза вариабельных сегментов генов иммуноглобули-нов и отбор наиболее аффинных вариантов антител («созревание аффинности антител»).

T-клеточная зона. В паракортикальной (T-зависимой) зоне лимфатического узла расположены T-лимфоциты и интердигитальные ДК (они отличаются от ФДК) костномозгового происхождения, которые презентируют антигены T-лимфоцитам. Через стенку посткапиллярных венул с высоким эндотелием происходит миграция лимфоцитов из крови в лимфатический узел.

 Мозговые тяжи.Под паракортикальной зоной расположены мозговые тяжи, содержащие макрофаги. При активном иммунном ответе в этих тяжах можно видеть множество зрелых B-лимфоцитов (плазматических клеток). Тяжи впадают в синус мозгового вещества, из которого выходит эфферентный лимфатический сосуд.

Иммунные функции лимфатических узлов:

1. Барьерная – они первыми реагируют на контакт с повреждающим агентом;

2.Фильтрационная – в них осуществляется задержка проникающих с током лимфы микробов, инородных частиц, опухолевых клеток;

 3. Иммунная – связана с выработкой в лимфатических узлах иммуноглобулинов и лимфоцитов;

4. Синтетическая – синтез специального лейкоцитарного фактора, который стимулирует размножение клеток крови;

Иммунокомпетентные клетки лимфатических узлов:

1. Макрофаги

2. В и Т- лимфоциты

3. Плазматические клетки

4. Дендритные клетки

3. Печень.

Гепатоциты формируют паренхиму печени

Купферовские клетки - макрофаги печени - составляют около 15% от общего числа клеток печени и 80% всех макрофагов организма. Плотность макрофагов выше в перипортальных областях.

Эндотелиальные клеткисинусоидов печени не имеют базальной мембраны Они формируютмонослой с просветами, через которые лимфоциты могут непосредственно контактировать с гепатоцитами. Кроме того, эндотелиальные клетки экпрессируют раз-личные рецепторы-«мусорщики»

Лимфоидная система печени, кроме лимфоцитов, содержит анатомический отдел циркуляции лимфы - пространства Диссе. Эти пространства с одной стороны непосред-ственно контактируют с кровью синусоидов печени, а с другой - с гепатоцитами.

Звёздчатые клетки (клетки Ито) расположены в пространствах Диссе. Они содержат жировые вакуоли с витамином А, а также характерные для гладкомышечных клеток а-актин и десмин. Звёздчатые клетки могут трансформироваться в миофибробласты.

Иммунные функции печени:

1. В печени происходит лимфопоэз в эмбриональном периоде

2. Печень синтезирует белки острой фазы (СРБ, МСЛ и др.),

3. Печень синтезирует белки системы комплемента;

Иммунокомпетентные клетки печени:

1. Разные субпопуляции лимфоцитов, в том числе уникальные лимфоциты, сочетающие признаки T- и NK-клеток (NKT-клетки).

4. Лимфоидная ткань слизистых оболочек (в кишечнике и миндалинах)

Иммунные функции лимфоидной ткани:

1. Распознавательная – информация о чужеродном агенте следует в центральные органы иммунитета: тимус и костный мозг;

2. Защитная – на слизистой оболочке миндалин и кишечника (в аппендиксе) расположены Т-лимфоциты и В-лимфоциты, лизоцим и другие вещества, обеспечивающие защиту.

Иммунокомпетентные клетки лимфоидной ткани: Пейеровы бляшки.Основная функция пейеровых бляшек - поддержание иммуногенеза B-лимфоцитов и их дифференцировка в плазматические клетки, продуцирующие антитела - секреторные IgA.