Строение и функции иммунной системы. Иммунная система, её структура, строение, функции. Формирование системы специфического иммунитета у детей Органы иммунной системы человека

18.07.2019

Иммунная система человека – это комплекс особых анатомических структур, которые обеспечивают защиту нашему организма от различных болезнетворных агентов и продуктов распада их жизнедеятельности, а также веществ и тканей, обладающих чужеродным нам антигенным воздействием.

Иммунитет человека: функция

Цель иммунной системы – уничтожение:

Болезнетворных микроорганизмов;
Ядовитых веществ;
Инородных тел;
Переродившихся клеток организма хозяина.

Таким способом достигается биологическая индивидуальность нашего организма, в котором существует множество способов со стороны иммунной системы обнаружения и удаления многих чужеродных агентов. Такой процесс в медицинской практике кратко и понятно называют иммунным ответом.

Формы иммунного ответа разделяются врожденные и приобретенные. Главное различие между ними состоит в том, что приобретённый человеком иммунитет является высокоспецифичным по отношению к определенному виду антигенов и позволяет более быстро и эффективно уничтожать их при повторном попадании в организм.

Антигенами называют молекулы, вызывающие особые специфические ответные реакции организма как на чужеродный агент.

Так у перенёсших болезни ветрянку (дифтерию или корь) людей обычно формируется пожизненный иммунитет к таким заболеваниям. При возникновении аутоиммунных реакций таким антигеном может служить уже клетка-молекула, произведенная нашим организмом.

Органы иммунной системы человека: основные механизмы

Органом, отвечающим за иммунитет и кроветворение в нашем организме, является костный мозг, в котором располагаются стволовые клетки. Они дают начало всем разновидностям клеток иммунной системы и крови. Стволовые клетки имеют способность к многократному делению, благодаря этой функции они относятся к самоподдерживающей популяции.

Также в костном мозге образуются форменные элементы крови:

Лейкоциты;
Эритроциты;
Тромбоциты.

Из стволовых формируются клетки иммунной системы – плазмоциты и лимфоциты.

Органы нашей иммунной системы, содержащих лимфоидную ткань, охраняют постоянство внутренней среды нашего организма на протяжении всей жизни. Вырабатываемые ими клетки обеспечивают борьбу с чужеродными организмами и веществами.

Составляющие нашей иммунной системы кроме костного мозга:

Миндалины;
Слезенка;
Лимфатические узлы;
Пейеровы бляшки;
Лимфатическая жидкость;
Вилочковая железа или тимус;
Лимфоциты.

Все органы иммунитета человека локализуются в нашем теле не беспорядочно, а в четко определенных местах, которые защищены. Так тимус расположен в грудной полости, а костный мозг в закрытых костномозговых полостях.

Миндалины расположены самом начале отдела пищеварительной трубки и наших дыхательных путей, давая начало и образуя лимфоидное глоточное кольцо.

Лимфоидная ткань располагается на границе полости носа и рта, гортани и глотки. Многочисленные периферические лимфоидные бляшки есть в стенках тонкого кишечника, центральных отделах и на входе в толстую кишку. Одиночные узлы расположены в толще слизистых мочевыводящих путей, органов пищеварения и дыхательной системы.

За что отвечает вилочковая железа в нашем организме

Вилочковая железа представляет собой один из самых важных органов человеческого иммунитета. Название орган получил за свой внешний вид, который похож на вилку. Тимус разделен на две части, которые могут быть плотно прижатыми или сращенными, при этом не всегда симметричными.

Вся поверхность железы покрыта соединительной тканью и разделяется на кору и мозговой слой. Корковое вещество состоит гематопоэтических и эпителиальных клеток. В которых вырабатываются гормоны и опорные клетки, макрофаги и Т-лимфоциты.

В обоих частях органа находится большое количество Т-лимфоцитов – клеток, отвечающих за распознавание болезнетворных и посторонних организмов.

Особенность вилочковой железы заключается в том, что орган активно растет в детстве и подростковом возрасте, а после 18 лет она начинает постепенно уменьшаться и вскоре совсем исчезает. На месте вилочковой железы у взрослых только соединительная ткань.

Функции тимуса:

Формирование;
Обучение;
Перемещение Т-клеток иммунной системы.

С возрастом, когда другие органы сформируются, часть задач, выполняемых вилочковой железой распределится на них. Орган вырабатывает гормоны, необходимые для полноценной работы организма – тимозин, тималин и тимопоэтин.

Нарушения со стороны работы вилочковой железы в детском возрасте приводит к потере сопротивляемости вирусам и бактериям, иногда страдает нервная система. Такой ребенок будет постоянно болеть. Выявить нарушения со стороны работы органа можно за счет рентгенологической диагностики. В таком случае нужна коррекция медпрепаратами.

Роль и основные функции селезенки: за что отвечает орган

Селезенка относится к органам иммунной системы. Она располагается на пути движения крови из аорты в систему воротной вены, которая разветвляется в печени. На основании это факта селезенку считают фильтром всей кровеносной системы.

Основные функции селезенки:

Распознавание антигенов;
Созревание клеток-киллеров;
Активация В- и Т-лимфоцитов;
Секреция и продукция иммуноглобулинов;
Производство цитокинов.

Селезенка относится к месту специфической иммунной реакции организма на антигены, которые циркулируют в крови. Процессы такого иммунного ответа разыгрываются и в лимфатических узлах, попадающих туда через лимфу.

В селезенке, как органе иммунной системы, утилизируются «выработавшиеся» и поврежденные эритроциты, лейкоциты или тромбоциты, а также попавшие в кровоток чужеродные белки.

Селезенка плохо восстанавливается в случае повреждения. Если была обширная травма органа, то ее приходится удалять. Удаление селезенки относится к методам лечения анемии. Потом ее функции частично заменяют другие органы иммунитета. Люди, у которых отсутствует этот орган обладают большей чувствительностью к бактериям и пневмококкам.

Роль иммунной системы человека в организме (видео)

Сочетание всех клеток и органов иммунной системы и продуцируемых ими защитных антител, иммуноглобулинов, макрофагов и цитокинов обеспечивает защиту нашего организма. Каждый орган выполняет свою функцию в формировании иммунного ответа и входит в состав сложного механизма, под названием иммунитет человека.

Содержание

На здоровье человека влияют различные факторы, но одной из главных является иммунная система. Она состоит из множества органов, выполняющих функции защиты всех остальных составляющих от внешних, внутренних неблагоприятных факторов, противостоит болезням. Важно поддерживать иммунитет в порядке, чтобы ослабить вредные воздействия извне.

Что такое иммунная система

В медицинских словарях и учебниках говорится, что иммунная система – это совокупность составляющих ее органов, тканей, клеток. Все вместе они образуют комплексную защиту организма от заболеваний, а также истребляют уже попавшие в тело чужеродные элементы. Свойства ее заключаются в препятствии проникновения инфекций в виде бактерий, вирусов, грибков.

Центральные и периферические органы иммунной системы

Появившись как помощник в борьбе за выживание у многоклеточных организмов, иммунная система человека и ее органы стали важной составляющей всего тела. Они соединяют органы, ткани, защищают организм от чужеродных на генном уровне клеток, веществ, поступающих извне. По своим параметрам функционирования иммунная система аналогична нервной. Сходством является и устройство – система иммунитета включает в себя центральные, периферические составляющие, реагирующие на разные сигналы, включающие большое количество рецепторов, обладающих специфической памятью.

Центральные органы иммунной системы

Красный костный мозг является центральным органом, поддерживающим иммунитет. Он представляет собой мягкую губчатую ткань, расположен внутри костей трубчатого, плоского типа. Его главной задачей считается производство лейкоцитов, эритроцитов, тромбоцитов, образующих кровь. Примечательно, что у детей этого вещества больше – все кости содержат красный мозг, а у взрослых – только кости черепа, грудины, ребра, малый таз.
Вилочковая железа или тимус расположена за грудиной. Она вырабатывает гормоны, повышающие количество Т-рецепторов, экспрессию В-лимфоцитов. От возраста зависит размер, активность железы – у взрослых она меньше по размеру и значению.
Селезенка – третий орган, внешне напоминает большой лимфатический узел. Помимо хранения крови, ее фильтрации, сохранения клеток, считается вместилищем лимфоцитов. Здесь разрушаются старые неполноценные кровяные клетки, образуются антитела, иммуноглобулины, происходит активация макрофагов, поддерживается гуморальный иммунитет.

Периферические органы иммунной системы человека

Лимфатические узлы, миндалины, аппендикс относятся к периферическим органам иммунной системы здорового человека:

Лимфоузлом называется овальное образование, состоящее из мягких тканей, размер которого не превышает сантиметра. В нем содержится большое количество лимфоцитов. Если лимфоузлы прощупываются, видны невооруженным глазом, это свидетельствует о воспалительном процессе.
Миндалины тоже представляют собой небольшие скопления лимфоидной ткани в форме овала, найти их можно в глотке полости рта. Их функция – защита верхних дыхательных путей, снабжение организма нужными клетками, формирование микрофлоры во рту, на небе. Разновидностью лимфоидной ткани являются Пейеровы бляшки, расположенные в кишечнике. В них созревают лимфоциты, формируется ответ иммунитета.
Аппендикс долгое время считался рудиментарным врожденным отростком, не нужным для человека, но это оказалось не так. Это важная иммунологическая составляющая, включающая в себя большое количество лимфоидной ткани. Орган участвует в производстве лимфоцитов, хранении полезной микрофлоры.
Еще одной составляющей периферического типа считается лимфа или лимфатическая жидкость без цвета, содержащая множество белых кровяных телец.

Клетки иммунной системы

Важными составляющими по обеспечению иммунитета являются лейкоциты, лимфоциты:

Как работают органы иммунитета

Сложно устроенная иммунная система человека и ее органы работают на генном уровне. Каждая клетка обладает своим генетическим статусом, который органы анализируют при проникновении в организм. В случае несовпадения статуса включается защитный механизм выработки антигенов, которые являются специфическими антителами для каждого вида проникновения. Антитела связываются с патологией, ликвидируя ее, клетки устремляются к продукту, уничтожают его, при этом можно видеть воспаление участка, затем образуется гной из погибших клеток, который выходит с кровотоком.

Аллергия является одной из реакций врожденного иммунитета, при которой здоровый организм уничтожает аллергены. Внешними аллергенами считаются пищевые, химические, медицинские средства. Внутренние – собственные ткани с измененными свойствами. Это могут быть мертвые ткани, ткани с воздействиями пчел, пыльцы. Аллергическая реакция развивается последовательно – при первом воздействии аллергена на организм антитела накапливаются без потери, а при последующих – реагируют симптомами высыпания, опухоли.

Как повысить иммунитет человека

Для стимулирования работы иммунной системы человека и ее органов нужно правильно питаться, вести здоровый образ жизни с физическими нагрузками. Нужно включить в рацион овощи, фрукты, чаи, проводить закаливание, регулярно гулять на свежем воздухе. Дополнительно улучшить работу гуморального иммунитета помогут неспецифические иммуномодуляторы – лекарственные препараты, которые можно приобрести по рецепту врача в период эпидемий.

Видео: иммунная система организма человека

Внимание! Информация представленная в статье носит ознакомительный характер. Материалы статьи не призывают к самостоятельному лечению. Только квалифицированный врач может поставить диагноз и дать рекомендации по лечению исходя из индивидуальных особенностей конкретного пациента.

Нашли в тексте ошибку? Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!

Окружающая нас среда – воздух, вода, почва, предметы содержат массу микроорганизмов, способных нанести вред здоровью человека. Но благодаря тому, что на страже нашего благополучия стоит иммунная система, в большинстве случаев этого все-таки не происходит. Иммунная система ежеминутно «сражается» с армией бактерий и вирусов, благополучно «отбивая» все эти зловредные «атаки».

Иммунная система человека устроена очень сложно. В нее входит несколько органов, связанных между собой непрерывной сетью лимфатических протоков.

Строение иммунной системы человека

Органы иммунной системы относятся:

костный мозг;
тимус (вилочковая железа);
селезенка;
лимфатические узлы и островки лимфатической ткани.

Костный мозг

Костный мозг располагается в губчатом веществе костной ткани. Общий вес этого органа равен 2,5–3 кг. Костный мозг – это сосредоточие стволовых клеток, которые являются родоначальницами всех необходимых нам форменных элементов крови.

Примерно 50 % основного веса костномозгового вещества составляет скопление кроветворных сосудов, обеспечивающих доставку тканям кислорода и необходимых химических соединений. Пористая структура сосудистой стенки формирует условия для проникновения внутрь питательных веществ.

Выделяют две различающиеся между собой разновидности костного мозга – красный и желтый, между которыми нет четко выраженной границы. Основу красного костного мозга составляет кроветворная ткань, а желтого – жировая. В красном мозге осуществляется образование кровяных клеток, моноцитов и В-лимфоцитов. Желтый мозг в образовании кровяных телец не участвует, но в некоторых ситуациях (например, при потере крови) в нем могут появляться небольшие очаги кроветворения.

С годами объем красного костного мозга в костной ткани снижается, а желтого – наоборот, увеличивается. Это связано с тем, что с момента полового созревания и до старости процессы кроветворения начинают неуклонно угасать.

Тимус

Тимус (вилочковая железа) находится в середине грудной клетки, в загрудинном пространстве. По форме тимус немного похож на вилку с двумя зубцами (отсюда и наименование – вилочковая железа). В момент рождения человека вес тимуса составляет 10–15 грамм. В первые три года жизни вилочковая железа чрезвычайно быстро растет.

С трехлетнего до двадцатилетнего возраста масса тимуса остается одинаковой и составляет около 26-29 грамм. Затем начинается инволюция (обратное развитие) органа. У пожилых людей масса тимуса не превышает 15 грамм. С возрастом меняется и структура вилочковой железы – осуществляется замещение паренхимы тимуса жировой тканью. У стариков этот орган на 90 % имеет жировую структуру.

Вилочковая железа имеет двудольное строение. Верхняя и нижняя доли железы имеют разный размер и форму. Снаружи она покрыта соединительнотканной капсулой. Соединительная ткань проникает и внутрь тимуса, тем самым разделяя его на дольки. В железе выделяют корковый слой, в котором происходит рост и «прививание рабочих навыков» лимфоцитам, «родившимся» в костном мозге, и мозговой слой, основную массу которого составляют железистые клетки.

Процесс «достижения зрелости» лимфоцитами, происходящий в вилочковой железе, чрезвычайно значим для иммунитета и иммунной системы человека. У грудных детей с врожденными дефектами тимуса – недоразвитием или полным отсутствием данного органа, нарушается функциональное развитие всей лимфатической системы, поэтому продолжительность жизни при этой патологии редко превышает 12 месяцев.

Селезенка

Селезенка находится слева под ребрами и имеет форму уплощенной и удлиненной полусферы. У взрослых длина селезенки равна 10-14 см, ширина 6-10 см, а толщина 3-4 см. Вес органа у мужчины 20-40 лет составляет 192 грамм, у женщины - 153 грамм. Ученые установили, что ежесуточно через селезенку проходит от 750 до 800 мл крови. Здесь происходит образование иммуноглобулинов класса M и J как реакция на поступление антигенов, и синтез факторов, стимулирующих фагоцитоз лейкоцитами и макрофагами. Помимо этого, селезенка – это биологический фильтр для ксенобиотиков, отмерших кровяных клеток, бактерий и микрофлоры.

Лимфатические узлы

Лимфатические узлы выполняют в организме роль биологических фильтров для протекающей по ним лимфатической жидкости. Они располагаются по ходу тока лимфы по лимфатическим сосудам от органов и тканей.

Как правило, лимфоузлы залегают группами от двух до нескольких десятков узлов. Снаружи лимфоузлы защищены капсулой, внутри которой располагается строма, состоящая из ретикулярных клеток и волокон. В каждый лимфатический узел входит от 1-2 до 10 мелких артерий, осуществляющих его кровоснабжение.

Островки лимфатической ткани

Скопления лимфатической ткани, находящиеся в слизистой оболочке, называют также лимфоидными образованиями. Лимфоидные образования имеются в глотке, пищеводе, желудке, кишечнике, органах дыхания, мочевыводящих путях.

Островки лимфатической ткани в глотке представлены 6 миндалинами лимфоидного глоточного кольца. Миндалины представляют собой мощное скопление лимфоидной ткани. Сверху они неровные, что способствует задержке пищи и создает питательную среду для размножения бактерий, которое, в свою очередь, служит пусковым механизмом для запуска иммунологических процессов.

Лимфоидные образования пищевода – это лимфоузлы в глубине складок пищевода. Задачей лимфоидных образований пищевода является защита стенок этого органа от чужеродной ткани и антигенов, попадающих в организм с пищей.

Лимфоидные образования желудка представлены В- и Т-лимфоцитами, макрофагами и плазматическими клетками. Лимфатическая сеть желудка начинается лимфатическими капиллярами, расположенными в слизистой оболочке органа. От лимфатической сети отходят лимфатические сосуды, проходящие сквозь толщу мышечного слоя. В них впадают сосуды из лежащих между мышечными слоями сплетений.

Островки лимфатической ткани кишечника представлены пейеровыми бляшками – групповыми лимфоузелками, одиночными лимфоузлами, диффузно расположенными лимфоцитами и лимфатическим аппаратом аппендикса.

Аппендикс или червеобразный отросток является придатком слепой кишки и отходит от ее заднебоковой стенки. В толще аппендикса содержится большое количество лимфоидной ткани. Считается, что лимфоидная ткань червеобразного отростка составляет от 1% от всей лимфоидной ткани человека. Вырабатываемые здесь клетки защищают организм от чужеродных веществ, попадающих в пищеварительный тракт вместе с пищей.

Лимфоидные образования дыхательной системы – это скопления лимфатической ткани в слизистой оболочке гортани, трахеи и бронхов, а также диффузно расположенные в слизистой дыхательного аппарата лимфоидные клетки, называемые лимфоидной тканью, ассоциированной с бронхами. Лимфоидные образования дыхательной системы защищают организм от чужеродных частиц, попадающих в органы дыхания вместе с током воздуха.

Лимфоидные образования мочевыводящих путей располагаются в стенках мочеточников и мочевого пузыря. По мнению ученых, в младенческом возрасте количество лимфоузелков в мочеточниках составляет от 2 до 11, а затем увеличивается до 11-14. В старческом возрасте количество лимфоузлов снова снижается до 6-8. Лимфоузелки в мочевыводящих путях защищают нас от чужеродных веществ, попадающих в организм извне восходящим путем.

Как работает иммунная система

Иммунитет и иммунная система организма человека – это высокоточный, слаженный механизм, который борется с бактериями и ксенобиотиками. Все органы иммунной системы человека работают совместно, дополняя друг друга. Главной задачей иммунитета и иммунной системы является распознавание, разрушение и выведение из организма вредоносных инфекционных агентов и чужеродных веществ, а также образовавшихся мутировавших клеток и продуктов распада.

Все неизвестные организму вещества, проникающие в него, называются антигенами. После того, как иммунная система выявляет антиген и распознает его, она начинает выработку особых клеток – антител, которые связывают антиген и уничтожают его.

У человека существует два вида иммунной защиты – врожденный и приобретенный иммунитет. Врожденная резистентность – это очень древняя защитная система, которая есть у всех живых существ. Врожденный иммунитет направлен на разрушение клеточной мембраны попавшего в организм чужака.

Если же уничтожение чужеродной клетки не произошло, в ход вступает другая линия защиты – иммунитет приобретенный. Принцип его работы заключается в следующем: при проникновении в организм человека бактерии или чужеродной субстанции лейкоциты начинают продуцировать антитела. Эти антитела строго специфичны, то есть соответствую попавшему в организм веществу как два соседних пазла друг к другу. Антитела связывают и уничтожают антиген, защищая тем самым наш организм от болезней.

Аллергия

В некоторых ситуациях иммунная система человеческого организма бурно реагирует на безопасные факторы окружающей среды. Это состояние называется аллергией. Вещества, провоцирующие манифестацию аллергии, называю аллергенами.

Аллергены разделяются на внешние и внутренние. Внешние аллергены – те, которые проникают в организм из окружающей среды. Это могут быть некоторые виды пищи, плесень, шерсть, пыльца и т.д. Внутренним аллергеном является наша собственная ткань, как правило, с измененными свойствами. Так бывает, например, при укусах пчел, когда пораженные ткани начинаю идентифицироваться как чужеродные.

Когда аллерген впервые поступает в организм человека, это, как правило, не вызывает никаких внешних изменений, однако при этом происходят процессы выработки и накопления антител. Если аллерген попадает в организм еще раз, начинается аллергическая реакция, которая может протекать по-разному: в виде высыпаний на коже, отека тканей или приступа удушья.

Почему аллергией страдают не все люди? Причин этому несколько. Во-первых, наследственность. Ученые доказали, что склонность к возникновению аллергии передается из рода в род. При этом, если аллергией болеет мать, то у ребенка аллергия возникнет с вероятностью в 20-70 %, а если отец – только в 12-40 %.

Особо высока вероятность возникновения аллергии у ребенка, если этим заболеванием болеют оба родителя. В этом случае аллергия передастся по наследству с вероятностью в 80 %. Помимо этого, аллергические реакции с большей вероятностью возникают у людей, много болевших в детстве.

Еще один фактор, способствующий возникновению у человека аллергии, является неблагоприятная экологическая ситуация в районе проживания. Ученые доказали, что в районах с загрязненным воздухом количество детей –аллергиков значимо больше, чем в районах с благоприятной экологией. Особенно это относятся к таким аллергическим заболеваниям, как бронхиальная астма и аллергический ринит (поллиноз).

И этому есть научное объяснение: микроскопические частички, взвешенные в загрязненном воздухе, раздражают эпителиальные клетки слизистой оболочки дыхательных путей, тем самым активируя их и способствуя высвобождения противовоспалительных цитокинов.

Таким образом, аллергические реакции – это еще одно проявление работы иммунной системы, тот самый случай, когда, заботясь о нашей безопасности, иммунитет, как любящий родитель, проявляет излишнее рвение.

Иммунитет ( от лат. immunitas – освобождение) – это врожденная или приобретенная невосприимчивость организма к проникшим в него инородным веществам или инфекционным агентам. Иммунитет представляет собой целостную систему биологических механизмов самозащиты организма, с помощью, которых он распознает и уничтожает всё чужеродное (генетически отличающееся от него), если оно проникает в организм или возникает в нем.

Виды иммунитета.

Врожденный вид – человек получает его с началом жизни, еще находясь в утробе матери. Такой вид иммунитета передается по наследству, и его работа обеспечивается множеством факторов на клеточном и неклеточном (гуморальном) уровне.
Не смотря на то, что естественная защита организма довольно сильна, в тоже время чужеродные микроорганизмы способны со временем совершенствоваться и проникать сквозь защиту понижая тем самым естественный иммунитет.
Как правило, это происходит при стрессах, или нехватке витаминов. Если в результате ослабленного состояния чужеродный агент попадает в кровеносную систему организма, то в этом случае начинает работать приобретенный иммунитет.

Приобретенный вид – особенностью является то, что он формируется в течение жизни человека, и не передается по наследству. В этом случае происходит выработка антител, направленная на борьбу с антигенами.
Приобретенный вид иммунитета может быть естественным. В этом случае организм самостоятельно вырабатывает антитела, которые защищают его от повторного заражения на месяцы, годы или на всю жизнь, как, например, при кори или ветрянке.

Искусственным приобретенным видом иммунитета служат прививки или вакцинация от различных инфекционных заболеваний, которые также можно разделить на активные (вводятся слабые возбудители заболеваний), и пассивные (вводятся готовые антитела). Преимуществом обладает пассивный иммунитет, который способен в кратчайшие сроки предотвратить вспышку инфекционных заболеваний.

Иммунная система - совокупность органов, тканей и клеток, обеспечивающих клеточно-генетическое постоянство организма. Принципы антигенной (генетической) чистоты основываются на распознавании "своего-чужого" и в значительной степени обусловлены системой генов и гликопротеидов (продуктов их экспрессии)- главным комплексом гистосовместниости у человека часто называемой системой HLA Органы иммунной системы. Выделяют центральные (костный мозг - кроветворный орган, вилочковая железа или тимус, лимфоидная ткань кишечника) и периферические (селезенка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани в собственном слое слизистых оболочек кишечного типа) органы иммунитета.

Иммунокомпетентные клетки

Все иммунные реакции осуществляются при участии трех основных популяций клеток: В-, Т-лимфоцитов и макрофагов (А-клеток).
В-лимфоциты (бурсазависимые) появляются в процессе антигензависимой дифференцировки стволовых клеток в фабрициевой сумке у птиц (bursa - сумка) или ее эквиваленте у млекопитающих. Конечными стадиями созревания В-лимфоцитов являются плазмоласт, плазмоцит и плазматическая клетка.
Т-лимфоциты (тимусзависимые) возникают в ходе антигеннезависимой дифференцироки стволовых клеток в вилочковой железе, одном из центральных органов иммунитета. Зрлые Т-лимфоциты, образующиеся после контакта с антигеном, делятся на антиген-реактивные, хелперы, киллеры, эффекторы ГЗТ, супрессоры, клетки иммунологической памяти, а также особый вид регулирующих Т-клеток. Кроме В- и Т-лимфоцитов, выделяют 0-популяцию («нуллеры»), отличающуюся по происхождению и функциональным особенностям.

Клиническое значение Т- и В-лимфоцитов различно. Т-лимфоциты обеспечивают пре-имущественно ГЗТ, осуществляя защиту организма от вирусных, микотических, некото-рых бактериальных и опухолевых антигенов, могут участвовать в аллергических реакциях различных типов, являются основным «виновником» эффекта цитотоксичности, вызывают отторжение трансплантата.
Роль В-лимфоцитов в основном ограничивается участием в ГНТ. Ведущей функцией В-клеток является при этом продукция антител, индуцированных в сложной кооперации Т- и В-лимфоцитов с макрофагами. Т-лимфоциты способны существовать от 1 недели до нескольких месяцев и даже до 10 лет (носители иммунной памяти). Они осуществляют разнообразные функции: вызывают отдаленную гиперсенсибилизацию, устраняют продукты распада тканей, осуществляют иммунный контроль, направленный против чужеродных организмов и клеток, в том числе и опухолевых. В-лимфоциты, обеспечивающие антителогенез, обладают настолько выраженной способностью к дифференцировке, что могут воспроизводить около 1 млн видов Iglg. Срок жизни В-лимфоцитов - около 1 недели.

Основная функция иммунной системы - контроль за качественным постоянством генетически продетерминированного клеточного и гуморального состава организма.

Иммунная система обеспечивает:

Защиту организма от внедрения чужеродных клеток и от возникших в организме модифицированных клеток (например, злокачественных);

Уничтожение старых, дефектных и поврежденных собственных клеток, а также клеточных элементов, не характерных для данной фазы развития организма;

Нейтрализацию с последующей элиминацией всех генетически чужеродных для данного организма высокомолекулярных веществ биологического происхождения (белков, полисахаридов, липополисахаридов и т.д.).

В иммунной системе выделяют центральные (тимус и костный мозг) и периферические (селезенка, лимфатические узлы, скопления лимфоидной ткани) органы, в которых осуществляется дифференцировка лимфоцитов в зрелые формы и происходит иммунный ответ.

Функционирующей основой иммунной системы является сложный комплекс иммунокомпетентных клеток (Т-, В-лимфоциты, макрофаги).

Т-лимфоциты происходят из полипотентных костномозговых клеток. Дифференциация стволовых клеток в Т-лимфоциты индуцируется в тимусе под влиянием тимозина, тимостимулина, тимопоэтинов и других гормонов, которые продуцируются звездчатыми эпителиальными клетками или тельцами Гассаля. По мере созревания у пре-Т-лимфоцитов (претимических лимфоцитов) происходит приобретение антигенных маркеров. Заканчивается дифференциация появлением у зрелых Т-лимфоцитов специфического рецепторного аппарата распознавания антигенов. Образовавшиеся Т-лимфоциты через лимфу и кровь колонизируют тимусзависимые паракортикальные зоны лимфатических узлов или соответствующие зоны лимфоидных фолликулов селезенки.

По функциональным свойствам популяция Т-лимфоцитов разнородна. В соответствии с международной классификацией основные антигенные маркеры лимфоцитов обозначены как кластеры дифференцировки или CD (от англ. cluster differentiation). Соответствующие наборы моноклональных антител позволяют выявлять лимфоциты, несущие конкретные антигены. Зрелые Т-лимфоциты обозначаются маркером CD3+, являющимся частью Т-клеточного рецепторного комплекса. По функциям среди Т-лимфоцитов различают супрессорные/цитотоксические клетки CD8+, Т-лимфоциты индукторы/хелперы CD4+, CD16+ - естественные киллеры.

Особенность Т-клеточного рецептора – способность распознавать чужеродный антиген только в комплексе с собственными клеточными антигенами на поверхности вспомогательных антиген-представляющих клеток (дендритных или макрофагов). В отличие от В-лимфоцитов, способных распознавать антигены в растворе и связывать белковые, полисахаридные и липопротеидные растворимые антигены, Т-лимфоциты способны распознать только короткие пептидные фрагменты белковых антигенов, представленные на мембране других клеток в комплексе с собственными антигенами главного комплекса гистосовместимости MHC (от английского Major Histocompatibility Complex).

CD4+ Т-лимфоциты способны распознавать антигенные детерминанты в комплексе с MHC молекулами II класса. Они выполняют посредническую сигнальную функцию, передавая информацию об антигенах иммунокомпетентным клеткам. В гуморальном иммунном ответе Т-хелперы реагируют с несущей частью тимусзависимого антигена, индуцируя превращение В-лимфоцитов в плазмоциты. В присутствии Т-хелперов синтез антител усиливается на один-два порядка. Т-хелперы индуцируют образование цитотоксических/супрессорных Т-лимфоцитов. Т-хелперы - долгоживущие лимфоциты, чувствительны к циклофосфамиду, содержат рецепторы к митогенам. После распознавания антигена CD4+ лимфоциты могут дифференцироваться в различных направлениях с формированием Т-хелперов 1-го, 2-го и 3-го типов.

CD8+ Т-лимфоциты являются регуляторами антителообразования и других иммунных процессов, участвуют в формировании иммунологической толерантности; их цитотоксическая функция состоит в способности разрушать инфицированные и злокачественно перерожденные клетки. Эти клетки способны распознавать широкий спектр антигенных детерминант, что можно объяснить низким порогом активации их рецепторного аппарата или наличием нескольких специфических рецепторов. Как и все другие субпопуляции тимоцитов, CD8+ содержат рецепторы к митогенам. Очень чувствительны к ионизирующей радиации и имеют короткий период жизни.

Естественные киллеры распознают антигенные детерминанты в комплексе с МНС молекулами II класса, являются долгоживущими клетками, устойчивы к циклофосфамиду, очень чувствительны к радиации, имеют рецепторы к Fc-фрагменту антител.

Клеточная стенка В-лимфоцитов в своем составе имеет рецепторы CD19, 20, 21, 22. В-клетки происходят от стволовых клеток. Созревают они поэтапно - первоначально в костном мозге, затем в селезенке. На самой ранней стадии созревания на цитоплазматической мембране В-клеток экспрессируются иммуноглобулины класса М, несколько позже - в комплексе с ними появляются иммуноглобулины G или А, а к моменту рождения, когда происходит полное созревание В-лимфоцитов - иммуноглобулины D. Возможно, у зрелых В-лимфоцитов на цитоплазматической мембране присутствуют сразу три иммуноглобулина - М, G, D или М, А, D. Эти рецепторные иммуноглобулины не секретируются, но могут слущиваться с мембраны.

Так как большинство антигенов тимусзависимые, то для трансформации незрелых В-лимфоцитов в антителопродуцирующие обычно недостаточно одного антигенного стимула. При попадании таких антигенов в организм В-лимфоциты дифференцируются в плазмоциты с помощью Т-хелперов при участии макрофагов и стромальных ретикулярных отростчатых клеток. При этом хелперы выделяют цитокины (ИЛ-2) - гуморальные эффекторы, которые и активируют пролиферацию В-лимфоцитов. Независимо от природы и силы антигена, который вызвал трансформацию В-лимфоцитов, образующиеся плазмоциты продуцируют антитела, специфичность которых аналогична рецепторным иммуноглобулинам. Таким образом, антигенный стимул надо рассматривать как пусковой сигнал для выработки генетически запрограммированного синтеза антител.

Макрофаги - основной тип клеток моноцитарной системы лимфоцитов. Они представляют собой гетерогенные по функциональной активности долгоживущие клетки с хорошо развитой цитоплазмой и лизосомальным аппаратом. На их поверхности имеются специфические рецепторы к В- и Т-лимфоцитам, Fc-фрагменту иммуноглобулина G, С3b-компоненту комплемента, цитокинам, гистамину. Различают подвижные и фиксированные макрофаги. Те и другие дифференцируются из стволовой кроветворной клетки через стадии монобласта, промоноцита, превращаясь в подвижные моноциты крови и фиксированные (альвеолярные макрофаги дыхательных путей, купферовские клетки печени, париетальные макрофаги брюшины, макрофаги селезенки, лимфатических узлов).

Значение макрофагов как антигенпрезентирующих клеток состоит в том, что они накапливают и подвергают переработке проникающие в организм тимусзависимые антигены и презентируют (представляют) их в трансформированном виде для распознавания тимоцитами, вслед за чем стимулируется пролиферация и дифференциация В-лимфоцитов в антителопродуцирующие плазмоциты. При определенных условиях макрофаги проявляют цитотоксическое действие на опухолевые клетки. Они также секретируют интерферон, ИЛ-1, ФНО-альфа, лизоцим, различные компоненты комплемента, факторы, дифференцирующие стволовые клетки в гранулоциты, стимулирующие размножение и созревание Т-лимфоцитов.

Антитела - это особый вид белков, называемых иммуноглобулинами (Ig), которые вырабатываются под влиянием антигенов и обладают способностью специфически связываться с ними. При этом антитела могут нейтрализовать токсины бактерий и вирусы (антитоксины и вируснейтрализующие антитела), осаждать растворимые антигены (преципитины), склеивать корпускулярные антигены (агглютинины), повышать фагоцитарную активность лейкоцитов (опсонины), связывать антигены, не вызывая каких-либо видимых реакций (блокирующие антитела), совместно с комплементом лизировать бактерии и другие клетки, например, эритроциты (лизины).

На основании различий в молекулярной массе, химических свойствах и биологической функции выделяют пять основных классов иммуноглобулинов: IgG, IgM, IgA, IgE и IgD.

Цельная молекула иммуноглобулина (или его мономера у IgA и IgM) состоит из трех фрагментов: двух Fab-фрагментов, каждый из которых включает вариабельный участок тяжелой цепи и связанную с ним легкую цепь (на концах Fab-фрагментов находятся гипервариабельные участки, формирующие активные центры связывания антигенов), и одного Fc-фрагмента, состоящего из двух константных участков тяжелых цепей.

Иммуноглобулины класса G составляют около 75% всех иммуноглобулинов сыворотки крови человека. Молекулярная масса IgG минимальна - 150 000 Да, что обеспечивает ему возможность проникновения через плаценту от матери к плоду, с чем и связано развитие трансплацентарного иммунитета, защищающего организм ребенка от многих инфекций в первые 6 месяцев жизни. Молекулы IgG - наиболее долгоживущие из всех (период полураспада в организме составляет 23 дня). Антитела этого класса особенно активны против грамотрицательных бактерий, токсинов и вирусов.

IgM - эволюционно самый старый класс иммуноглобулинов. Содержание его в сыворотке крови составляет 5-10% от общего количества иммуноглобулинов. IgM синтезируется при первичном иммунном ответе: в начале ответа появляются антитела класса М, и лишь через 5 сут начинается синтез антител класса IgG. Молекулярная масса сывороточного IgM 900 000 Да.

IgA, составляющий 10-15% от всех иммуноглобулинов сыворотки крови, является обычно преобладающим иммуноглобулином секретов (слизистых выделений дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, слюны, слез, молозива и молока). Секреторный компонент IgA образуется в эпителиальных клетках и выходит на их поверхность, где присутствует в качестве рецептора. IgA, выходя из кровотока через капиллярные петли и проникая через эпителиальный слой, соединяется с секреторным компонентом. Образовавшийся секреторный IgA остается на поверхности эпителиальной клетки или сползает в слой слизи над эпителием. Здесь он осуществляет свою основную эффекторную функцию, состоящую в агрегации микробов и сорбции этих агрегатов на поверхности эпителиальных клеток с одновременным угнетением размножения микробов, чему способствует лизоцим и, в меньшей степени, комплемент. Молекулярная масса IgA около 400 000 Да.

IgE является минорным классом иммуноглобулинов: его содержание составляет всего около 0,2% от всех сывороточных иммуноглобулинов. Молекулярная масса IgE около 200 000 Да. IgE накапливается преимущественно в тканях слизистых и кожных оболочек, где сорбируется за счет Fc-рецепторов на поверхности тучных клеток, базофилов и эозинофилов. В результате присоединения специфического антигена происходит дегрануляция этих клеток и выброс биологически активных веществ.

IgD также представляет минорный класс иммуноглобулинов. Его молекулярная масса 180 000 Да. Отличается он от IgG только в тонких деталях структуры молекулы.

Ведущую роль в регуляции антигенпредставления, активности иммуноцитов и воспаления играют цитокины – универсальные медиаторы межклеточного взаимодействия. Они могут непосредственно вырабатываться в ЦНС и имеют рецепторы на клетках нервной системы.

Цитокины делятся на две большие группы – провоспалительные и противовоспалительные. К провоспалительным относятся ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-12, ФНО-альфа, к противовоспалительным – ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-13 и ТРФ-бета.

Основные эффекты цитокинов и их продуценты.

(И.С.Фрейндлин, 1998, с изменениями)

К цитокинам относятся и интерфероны, обладающие множеством биологических активностей, проявляющихся в противовирусном, противоопухолевом и иммуностимулирующем действии. Они блокируют внутриклеточную репликацию вируса, подавляют клеточное деление, стимулируют активность естественных киллеров, повышают фагоцитарную активность макрофагов, активность поверхностных антигенов гистосовместимости и в то же время тормозят созревание моноцитов в макрофаги.

Интерферон-альфа (ИФН-альфа) продуцируется макрофагами и лейкоцитами в ответ на вирусы, клетки, инфицированные вирусом, злокачественные клетки и митогены.

Интерферон-бета (ИФН-бета) синтезируется фибробластами и эпителиальными клетками под действием вирусных антигенов и самого вируса.

Интерферон-гамма (ИФН-гамма) продуцируется активированными Т-лимфоцитами в результате действия индукторов (Т-клеточные митогены, антигены). Для продукции ИФН-гамма требуются акцессорные клетки – макрофаги, моноциты, дендритные клетки.

Основные эффекты интерферонов.

Каждый тип клеток характеризуется наличием на их мембране основных форм адгезивных молекул. Так, иммунные клетки идентифицируются по их рецепторам (например, CD4, CD8 и т.д.). Под воздействием различных стимулов (цитокиновая стимуляция, токсины, гипоксия, термические и механические воздействия и т.п.) клетки способны увеличивать плотность некоторых рецепторов (например, ICAM-1, VFC-1, CD44), а также экспрессировать новые типы рецепторов. В зависимости от функциональной активности клетки периодически изменяют вид и плотность поверхностных молекул. Эти феномены наиболее выражены у иммунокомпетентных клеток.

Наиболее активно изучена роль межклеточной молекулы адгезии-1 (ICAM-1), которая экспрессируется на эндотелии сосудов мозга. Эта молекула играет основную роль в адгезии активированных лимфоцитов крови к эндотелию и в их последующем проникновении в ткань мозга. Воспалительные цитокины способны стимулировать экспрессию гена ICAM-1 и синтез этой молекулы в астроцитах.

Выделяют две основные формы специфического иммунного ответа – клеточный и гуморальный.

Клеточный иммунный ответ подразумевает накопление в организме клона Т-лимфоцитов, несущих специфические для данного антигена антиген-распознающие рецепторы и ответственных за клеточные реакции иммунного воспаления – гиперчувствительности замедленного типа, в которых кроме Т-лимфоцитов участвуют макрофаги.

Гуморальный иммунный ответ подразумевает продукцию специфических антител в ответ на воздействие чужеродного антигена. Основную роль в реализации гуморального ответа играют В-лимфоциты, дифференцирующиеся под влиянием антигенного стимула в антителопродуценты. Как правило, В-лимфоциты нуждаются в помощи Т-хелперов и антиген-презентирующих клеток.

Особой формой специфического иммунного ответа на контакт иммунной системы с чужеродным антигеном является формирование иммунологической памяти, которая проявляется в способности организма отвечать на повторную встречу с тем же антигеном так называемым вторичным иммунным ответом – более быстрым и сильным. Эта форма иммунного ответа связана с накоплением клона долгоживущих клеток памяти, способных распознать антиген и ответить ускоренно и усиленно на повторный контакт с ним.

Альтернативной формой специфического иммунного ответа является формирование иммунологической толерантности – неотвечаемости на собственные антигены организма (аутоантигены). Она приобретается в период внутриутробного развития, когда функционально незрелые лимфоциты, потенциально способные разпознать собственные антигены, в тимусе вступают в контакт с этими антигенами, что приводит к их гибели или инактивации. Поэтому на более поздних стадиях развития иммунный ответ на антигены собственного организма отсутствует.

Взаимодействие нервной и иммунной систем.

Для двух основных регулирующих систем организма характерно наличие общих черт организации. Нервная система обеспечивает поступление и переработку сенсорных сигналов, иммунная - генетически чужеродной информации. В этой ситуации иммунный антигенный гомеостаз является компонентом в системе поддержания гомеостаза целостного организма. Поддержание гомеостаза нервной и иммунной системами осуществляется сопоставимым количеством клеточных элементов (1012 - 1013), а интеграция регулирующих систем в нервной системе осуществляется наличием отростков нейронов, развитого рецепторного аппарата, с помощью нейромедиаторов, в иммунной - наличием высокомобильных клеточных элементов и системы иммуноцитокинов. Подобная организация нервной и иммунной систем позволяет им получать, перерабатывать и сохранять полученную информацию (Петров Р.В., 1987; Адо А.Д. и др., 1993; Корнева Е.А. и др., 1993; Абрамов В.В., 1995). Поиск возможностей воздействия на течение иммунологических процессов через центральные регулирующие структуры нервной системы основывается на фундаментальных законах физиологии и достижениях иммунологии. Обе системы - нервная и иммунная - играют важную роль в поддержании гомеостаза. Последнее двадцатилетие отмечено обнаружением тонких молекулярных механизмов функционирования нервной и иммунной систем. Иерархическая организация регулирующих систем, наличие гуморальных механизмов взаимодействия клеточных популяций, точками приложения которых являются все ткани и органы, предполагают возможность обнаружения аналогий в функционировании нервной и иммунной систем (Ашмарин И.П., 1980; Лозовой В.П., Шергин С.М., 1981.; Абрамов В.В., 1995-1996; Jerne N.K., 1966; Cunningham A.J., 1981; Golub E.S., 1982; Aarli J.A., 1983; Jankovic B.D. et al., 1986, 1991; Fabry Z. et al., 1994).

В нервной системе полученная информация закодирована в последовательности электрических импульсов и архитектонике взаимодействия нейронов, в иммунной - в стереохимической конфигурации молекул и рецепторов, в сетевых динамических взаимодействиях лимфоцитов (Лозовой В.П., Шергин С.Н., 1981).

В последние годы получены данные о наличие общего рецепторного аппарата в иммунной системе к нейромедиаторам и в нервной системе к эндогенным иммуномодуляторам. Нейроны и иммуноциты снабжены одинаковыми рецепторными аппаратами, т.е. эти клетки реагируют на сходные лиганды.

Особое внимание исследователей привлекает участие медиаторов иммунитета в нейроиммунном взаимодействии. Считается, что помимо выполнения своих специфических функций внутри иммунной системы, медиаторы иммунитета могут осуществлять и межсистемные связи. Об этом говорит наличие рецепторов к иммуноцитокинам в нервной системе. Наибольшее количество исследований посвящено участию ИЛ-1, который не только является ключевым элементом иммунорегуляции на уровне иммунокомпетентных клеток, но и играет существенную роль в регуляции функции ЦНС.

Цитокин ИЛ-2 также оказывает множество различных эффектов на иммунную и нервную систему, опосредуемых путем аффинного связывания с соответствующими рецепторами клеточной поверхности. Тропность множества клеток к ИЛ-2 обеспечивают ему центральное место в формировании как клеточного, так и гуморального иммунного ответа. Активирующее влияние ИЛ-2 на лимфоциты и макрофаги проявляется в усилении антителозависимой цитотоксичности этих клеток с параллельной стимуляцией секреции ФНО-альфа. ИЛ-2 индуцирует пролиферацию и дифференцировку олигодендроцитов, влияет на реактивность нейронов гипоталамуса, повышает уровень АКТГ и кортизола в крови. Клетками-мишенями для действия ИЛ-2 служат Т-лимфоциты, В-лимфоциты, NК-клетки и макрофаги. Помимо стимуляции пролиферации, ИЛ-2 вызывает функциональную активацию этих клеточных типов и секрецию ими других цитокинов. Изучение влияния ИЛ-2 на NК-клетки показало, что он способен стимулировать их пролиферацию с сохранением функциональной активности, увеличивать продукцию NК-клетками ИНФ-гамма и дозозависимо усиливать NK-опосредованный цитолизис.

Существуют данные о продукции клетками центральной нервной системы (микроглией и астроцитами) таких цитокинов, как ИЛ-1, ИЛ-6 и ФНО-альфа. Продукция ФНО-альфа непосредственно в ткани мозга специфична для типичного нейроиммунологического заболевания - рассеянного склероза (РС). Повышение продукции ФНО-альфа в культуре изолированных ЛПС-стимулированных моноцитов/макрофагов наиболее отчетливо выявляется у больных с активным течением заболевания.

Установлена возможность участия в продукции интерферонов клеток мозга, в частности нейроглии или эпендимы, а также лимфоидных элементов сосудистых сплетений.

В процессе формирования иммунного ответа включаются нервные окончания в соответствующих лимфоидных органах. Инициирующие сигналы могут передаваться от иммунной системы в нервную гуморальным путем, в том числе, когда продуцируемые иммунокомпетентными клетками цитокины непосредственно проникают в нервную ткань и изменяют функциональное состояние определенных структур и описано проникновение через неповрежденный ГЭБ самих иммунокомпетентных клеток с последующей модуляцией функционального состояния нервных структур.