Органы кроветворения

Органы кроветворения  и иммунной

            защиты

   Органы кроветворения и  иммунной защиты 

выполняют следующие функции:

·      обеспечивают непрерывный  процесс 

обновления клеток крови в точном соответствии с 

потребностями организма;

·      поддерживают контроль целостности и

индивидуальности организма, основанный на

способности клеток иммунной системы  отличать

структурные компоненты своего организма  от

генетически чужеродных и уничтожать последние;

·      формируют комплекс защитных реакций,

способных противостоять внешней среде.

   В защитных реакциях организма  приоритетны три 

направления:

·      распознавание и  уничтожение различных форм

инфекционного начала (бактерий, вирусов, грибов,

паразитов, простейших); продуктов  их метаболизма;

чужеродных белков; полисахаридов;

·      надзор за собственными клетками организма;

уничтожение своих генетически  измененных клеток

(опухолевых);

·      максимальное ограничение  аутоиммунных

реакций (направленных против собственных  клеток)

.

   К факторам, снижающим иммунную систему,

относятся:

·      экологический фактор;

·      некачественные товары и продукты, которые 

приводят к увеличению числа  патологических форм

лимфоцитов, увеличению генетических поломок 

различных клеток;

·      психологический фактор — стрессы. Они

приводят к увеличению выхода кортикостероидов,

которые приводят к массовой гибели лимфоцитов,

снижая иммунный статус;

·      нарушения баланса  питания, белковое голодание.

   К органам кроветворения  и иммунной защиты 

относятся: красный костный мозг, тимус, селезенка,

лимфатические узлы, диффузная лимфоидная ткань 

слизистых оболочек пищеварительной, дыхательной,

мочеполовой системы, кожи. Все органы топографически

разобщены, но образуют единую систему  благодаря 

постоянной миграции и рециркуляции клеток через кровь,

лимфу, тканевую жидкость.

   По отношению к клеткам  иммунной системы все 

органы делятся на 2 группы:

1)   центральные (первичные)  органы — тимус, 

красный костный мозг. Их называют первичными,

так как в них происходит первый этап антиген

независимой дифференцировки лимфоцитов;

2)   периферические: лимфоузлы,  селезенка, 

диффузная ткань слизистых оболочек. Здесь 

происходит вторичный этап —  антиген зависимая 

дифференцировка лимфоцитов.

   Кожу относят и к центральным, и к периферическим

органам.

   В центральных органах  развитие лимфоцитов не 

зависит от контакта с антигеном. На этом этапе клетки

приобретают специальные рецепторы-маркеры  и 

становятся иммунокомпетентными (способными

различать разные классы чужеродных структур). Эта

способность заложена в геноме, не требует присутствия 

антигена. Теоретически формируется  способность 

клеток реагировать в будущем  на чужеродные структуры.

Один лимфоцит — один антиген.

   В периферических органах  образуются

эффекторные лимфоциты, способные  не только

различать, но и уничтожать чужеродные структуры (Т-

киллеры, плазмоциды, Т и В клетки памяти). Образование 

этих клеток зависит от потребностей организма.

   Периферические органы расположены  на путях 

возможного проникновения антигена в организм:

·      на пути циркуляции крови — селезенка. Этот

орган отвечает за гуморальный иммунитет 

(выработку антител);

·      на пути циркулирующей  лимфы — лимфоузлы.

Они осуществляют контроль оттока лимфы  от

органов. Для лимфоузлов характерен клеточный

иммунитет (опухолевые клетки проходят через 

лимфоузлы);

·      на пути возможного контакта с внешней средой

через воду, пищу, воздух — защитный слой

слизистых оболочек, диффузная лимфоидная ткань 

слизистых оболочек (наиболее развита в

пищеварительном тракте).

   Особенность миндалин, пейеровых  бляшек 

кишечника, аппендикса, солитарных фолликулов толстой 

кишки в том, что в них секретируются  иммуноглобулины 

группы А. Их синтез происходит при  участии 

эпителиальных клеток соответствующих структур

(пищеварительной, дыхательной,  мочеполовой систем).

Иммуноглобулины группы А попадают в полость органа

или на поверхность слизистой оболочки и способствуют

уничтожению чужеродных структур до их попадания во

внутренние среды.

   Кожа — очень важный  орган, выполняет важные 

защитные функции, связанные с  проникновением

бактерий и других чужеродных веществ  через кожу.

   Все элементы органов  кроветворения и иммунной 

защиты (кроме тимуса) развиваются  из мезенхимы с 

сосудами. Основу всех структур составляет

ретикулярная ткань (сетчатая структура). В комплексе с 

развивающимися клетками крови  в костном мозге — 

миелоидная ткань. Во всех остальных  структурах

лимфоидные клетки дают лимфоидную ткань. Тимус — 

эпителиальная ткань особого строения.

   Красный костный мозг  выполняет две главные 

функции:

·      образование и  дифференцировку всех клеток

крови на основе самоподдерживающейся

популяции стволовой клетки;· 

·      антиген независимую  дифференцировку В-

лимфоцитов.

   Источник развития —  стволовая клетка.

   Причины развития клеток  в разных направлениях:

специфическое микроокружение; гемопоэтические 

факторы — гормоны, биологические  активные вещества.

   Тканевый состав и микроокружение  для 

развивающейся гемопоэтической клетки:

·      ячейки губчатого  вещества пластинчатой костной 

ткани;

·      ретикулярная ткань;

·      элементы макрофагической  системы;

·      специализированные формы жировой ткани;

·      специализированный участок 

микроциркуляторного русла.

   Ячейки костной ткани  морфофункциональная 

единица красного костного мозга. Стенка ячейки

построена из пластинчатой костной  ткани и выстлана

эндостом (в основе рыхлая соединительная ткань). Под 

ним внутрь ячейки — прослойка  соединительной ткани с

сосудами, вокруг которых развивается  ретикулярная

ткань.

   Костная ткань обеспечивает  кровоснабжение 

костного мозга, в том числе  микроэлементами и 

регуляторными веществами, которые  образуются в 

костной ткани. Имея жесткую конструкцию, костная ткань

ограничивает объем мозговой полости, препятствует

безграничному росту мозговой ткани, что обеспечивает

контроль  количества костного мозга в организме.

Ретикулярная  ткань образует сеть, в петлях которой 

развиваются клетки крови.

   Функции: 

·      образование ретикулярных волокон;

·      выполнение опорно-механической функции;

·      фагоцитоз чужеродных структур;

·      синтез гемопоэтических факторов;

·      контактное взаимодействие с клетками крови 

(дают сигнал  к дифференцировке).

   В костном мозге локализуются специальные

макрофаги, мигрирующие из селезенки. Они содержат

железо  в виде белка — ферритина. Каждая молекула

вещества  содержит примерно 4000 атомов железа.

Макрофаги индуцируют вокруг себя образования 

эритробластических  островков, являясь индукторами

эритропоэза.

   Жировая  ткань лежит отдельными островками,

составляет  массу желтого костного мозга. Имеет 

специфический химический состав. Этот жир не

утилизируется даже при голодании. Жировая ткань 

создает в  костномозговой полости давление,

необходимое для поддержания деятельности

синусоидов. Жировая ткань участвует в  регуляции 

объема  кроветворных тканей в костном мозге  в 

зависимости от потребностей организма.

   Сосудистое  русло в костном мозге адаптировано 

для обеспечения его функций.

   Особенности: 

·      медленный ток  крови и пульсация сосудов, что 

способствует миграции клеток из костного мозга в 

сосудистое русло;

·      процесс миграции избирателен. В кровяное

русло поступают только зрелые клетки. Клетки

капилляров способны узнавать и  сортировать 

клетки;

·      в процессе прохождения  через сосудистое русло 

удаляется ядро у эритроцитов;

·      элементы сосудистого  русла способны

регулировать количество поступающих  клеток.

   Капилляры красного костного мозга синусоидного

типа (до 25 – 30 мкм) обеспечивают замедление тока

крови. Синус имеет сфинктеры, способные  выключать 

часть капилляров из кровотока, что  создает временный 

застой крови.

   Эндотелиоциты не имеют  постоянных контактов, 

могут скользить и образуют временные поры, через

которые легко проходят клетки. Базальная  мембрана

сосудов прерывистая. На наружной поверхности 

синусоид имеются адвентициальные  ретикулярные

клетки, которые имеют отросчатую форму. Содержат в 

цитоплазме микрофиламенты и способны менять

положение относительно эндотелиоцитов. Регулируют

интенсивность поступления зрелых клеток внутрь

сосудов.

   Гранулопоэз более активно  протекает ближе к 

периферии. Эритропоэз происходит вокруг макрофагов,

тромбопоэз — вблизи синусоидов. Клетки не покидают

костного мозга, а отдают только часть цитоплазмы.

   Есть несколько категорий  лимфоцитов:

·      предшественники  без рецепторов;

·      пре-Т-лимфоциты. Имеют  поверхностные Т-

рецепторы и мигрируют в тимус;

·      пре-В-лимфоциты. Содержат на поверхности В-

рецептор (иммуноглобулин). Проходят 1 этап

антиген независимой дифференцировки.

Лимфоциты, прошедшие этап дифференцировки,

имеют рецепторы для избирательной  миграции в 

лимфатические органы;

·      В-супрессоры. Препятствуют взаимодействию

антигена с В-лимфоцитами.

   Гемопоэтические факторы:

·      интерлейкин влияет на развитие стволовых 

клеток в разных направлениях. Синтезируется 

специализированными Т-индукторами, регулирует

размножение и дифференцировку стволовой клетки

по всем направлениям;

·      эритропоэтин синтезируется  в почке, регулирует

численность эритроцитов;

·      тромбопоэтин образуется эндотелиоцитами 

микроциркуляторного русла, регулирует

численность тромбоцитов;

·      тимопоэтин, тимулин, тимазин,

тимусорастворимый фактор в тимусе регулируют

численность и дифференцировку  лимфоцитов во

всех органах.

   Тимус — центральный  орган иммунопоэза.

   Функции: 

·      контроль процесса избирательной миграции пре-

Т-лимфоцитов из красного костного мозга в тимус;

·      пролиферация и  антиген независимая 

дифференцировка Т-лимфоцитов с образованием

их субклассов (пре-Т-киллеров, пре-Т-хелперов, пре-

Т-супрессоров);

·      отбор и уничтожение  потенциально опасных Т-

лимфоцитов, агрессивных в отношении белков

собственного организма; негативная селекция (в 

тимусе погибает 90 % образованных лимфоцитов);

·      контроль миграции созревающих лимфоцитов из

тимуса в Т-зависимые зоны лимфоузлов, селезенки,

периферических органов;

·      эндокринная функция; образование гормонов и

биологических активных веществ, действующих 

местно и дистантно. Регуляция  пролиферации и 

дифференцировки Т-лимфоцитов во всех

структурах, где они есть.

   Максимального развития  тимус достигает в раннем 

детском возрасте. Наиболее активно функционирует в

начале периода полового созревания. После 20 лет 

происходит постепенная атрофия  и частичное замещение 

жировой тканью — возрастная инволюция. В стрессовых

ситуациях, при тяжелых заболеваниях происходит

временная, быстрая атрофия тимуса — акцидентальная

инволюция. Причина — выделение  большого количества

гормонов, которые угнетающе действуют  на лимфоидную

ткань. При тяжелых воздействиях имеет место массовая

гибель клеток путем апоптоза (генетически 

запрограммированная смерть клетки).

   Дифференцировка Т-лимфоцитов  и их обучение 

реализуются постепенно, под влиянием последующих 

сигналов из ткани тимуса. Морфологически участвуют три 

фактора:

·      контактное взаимодействие с различными типами

эпителиальных клеток;

·      последовое воздействие  индуцирующих

дифференцировку растворимых факторов или 

гормонов;

·      строго направленная миграция в пределах

дольки от периферии к центру.

   Основа органа — ретикуло-эпителиальная  ткань. 

Эпителиальные клетки образуют рыхлую сеть и связаны

между собой межклеточными контактами. Между 

клетками создаются замкнутые  герметические полости, в 

которых расположены развивающиеся  Т-лимфоциты.

Благодаря полостям Т-лимфоциты изолированы  от

влияния антигена, в полости более высокая локальная

концентрация гормонов.

   Между клетками прорастают  капилляры 

микроциркуляторного русла. Гормоны, которые 

образуются в клетках, могут  поступать в кровь.

   Никогда нет прямого контакта  Т-лимфоцитов с 

кровеносными сосудами. Они отделены гематотимусным

барьером, состоящим из:

·      стенки капилляра (эндотелия  непрерывного типа