Реферат: Предмет и задачи клинической иммунологии

Селезенка располагается селезенка в левой верхней части брюшной полости. Покрыта снаружи соединительнотканной капсулой. От последней отходят многочисленные трабекулы, образующие структурный каркас органа. Селезенка является лимфоидным органом и органом кроветворения. В ней осуществляется деструкция старых, мертвых и поврежденных эритроцитов.

Как и в тимус, в селезенку лимфоциты поступают кровеносным путем. Селезенка не имеет ни афферентных, ни эфферентных лимфатических сосудов. Артерии проникают в селезенку через ворота и их ветви расходятся по трабекулам в виде мелких артерий и артериол, переходящих в паренхиму. В участках, где артерии выходят из трабекул, они окружены бледно окрашивающейся массой лимфоидной ткани, именуемой белой пульпой, которая состоит из лимфоцитов, моноцитов, макрофагов и ретикулярных клеток (лимфоидные муфты). Центральные артериолы дают ответвления в виде капилляров. Затем кровь переходит в красную пульпу, состоящую из селезеночных тяжей и синусов. Последние представляют собой длинные сосудистые каналы, а селезеночные тяжи - это скопления клеток, лежащих между синусами. В них находятся лимфоциты, макрофаги, нейтрофилы и эритроциты.

Селезенка - лимфоидный орган, предназначенный для фильтрации крови, выполняет иммунологические и неиммунологические функции. Она удаляет из крови состарившиеся и поврежденные клетки крови, превращает гемоглобин в билирубин и возвращает железо в циркуляцию для реутилизации. Как и лимфоузлы, селезенка продуцирует лимфоциты и плазматические клетки. Особо важное значение имеет в детском и молодом возрасте, когда лимфоидная система еще не развита.

У человека червеобразный отросток является придатком слепой кишки. Он имеет длину 5-7 см и толщину около 1 см. В слизистой оболочке аппендикса содержится большое количество лимфоидных элементов. У кроликов аппендикс имеет относительно большие размеры и содержит до 50 % всей лимфоидной ткани.

При гистологическом исследовании червеобразного отростка кроликов выявлены следующие зоны: купол с короной, фолликулы, расположенные под куполом, связанная с ними тимусзависимая зона и грибовидные выступы слизистой оболочки, соединенные с тимусзависимой зоной перешейком. В зонах имеется специфический клеточный состав: в куполе смесь бластов и лимфоцитов, в короне и тимусзависимой зоне -малые лимфоциты, в фолликулах - клетки зародышевых центров. Купол отделяется от грибовидных выступов криптами, афферентными каналами для бактерий. В куполе, короне и фолликулах, в большом количестве обнаруживаются микробные клетки. Высказывается предположение, что купол выполняет функцию центрального лимфоидного органа, подобного бурсе Фабрициуса у птиц, а в фолликулах размножаются В клетки, стимулированные антигенами микрофлоры кишок. Аналогичная морфологическая структура выявлена в других лимфоидных тканях, связанных с кишками.

Небные миндалины . Физиологическая функция небных миндалин окончательно не установлена, как не решен вопрос о том, относятся ли они к центральным или периферическим лимфоидным органам. Возможно, что небные миндалины выполняют несколько важных функций: осуществляют защиту верхних дыхательных путей от инфекции, снабжают лимфоидную ткань всего организма коммитированными лимфоцитами и участвуют в формировании микробного ценоза полости рта и носовой части глотки. Небные миндалины, являющиеся основным образованием лимфоидного глоточного кольца, находятся у человека между небными дужками у входа в полость глотки.

Кожа не является лимфоидным органом, однако в коже имеются антигенпредставляющие дендритные (ретикулярные) клетки, лимфоциты и лимфоидная ткань. Кожа обеспечивает защиту от патогенных внутриклеточных микробов и от развития опухолевых клеток. Лимфоидные и ретикулярные клетки и лимфоидная ткань кожи обеспечивают функцию иммунного надзора в коже, в частности иммунное распознавание. В осуществлении иммунных реакций в коже участвуют кератиноциты, клетки Лангерганса и иммунокомпетентные лимфоциты. Клетки Лангерганса имеют костномозговое происхождение, составляют около 4 % эпителиальных клеток базального слоя кожи. По морфологии и способности к экспрессии белков Iа на цитоплазматической мембране они сходны с дендритными клетками, но отличаются по маркерам и наличию ферментов. Они, возможно, являются предшественниками дендритных клеток. Клетки Лангерганса играют важную роль в развитии ГЗТ, противоопухолевого иммунитета и реакций в отношении кожных трансплантатов.

Лимфоидные скопления . Лимфоидная ткань в виде скоплений ее элементов обнаруживается под слизистой оболочкой кишок, гортани, бронхов, мочеполовых органов, а также в почках, коже. Такие конгломераты легко возникают при хроническом воспалении. Лучше других изучены лимфоидные образования кишок. Лимфоидная ткань кишок синтезирует антитела, что имеет важное значение в невосприимчивости организма к кишечным инфекциям. Доказательством может служить проникновение микробов из кишок в кровь у облученных животных. Лимфатические узлы вдоль кишок и верхних дыхательных путей - это мелкие скопления лимфоидных элементов и фагоцитирующих клеток, отличающиеся от лимфоузлов отсутствием капсул. Они участвуют в реакциях неспецифической резистентности и специфического иммунитета. В них синтезируются IgE и IgA. Иммунологически компетентные клетки лимфоидной ткани кишок могут мигрировать в другие ткани и там размножаться.

Кровь и лимфа . К лимфоидной системе относятся также циркулирующие лимфоциты крови и лимфы. В крови человека лимфоциты составляют до 30 % всех лейкоцитов. Циркуляция лимфоцитов и медиаторов через кровь и лимфу объединяет лимфатические органы в единую систему и обеспечивает возможность генерализации иммунного ответа

Лимфоциты. Происходят лимфоциты от лимфоцитарной линии стволовых клеток, которые в результате трансформации превращаются в лимфобласты, в большие лимфоциты, а затем в малые лимфоциты. Лимфобласты - клетки размерами 15-20 мкм с овальным ядром и базофильной цитоплазмой.

В иммунологическом ответе участвуют лимфоциты, плазмоциты, ретикулярные клетки, эозинофилы и макрофаги. Лимфоциты и плазмоциты являются иммунокомпетентными клетками, все остальные - вспомогательными.

Лимфоциты участвуют во всех иммунологических реакциях и являются главным эффектором в иммунном ответе. Они воспринимают антигенные раздражения, способны дифференцироваться в клетки-эффекторы пролиферировать» увеличивая массу клеток» реагирующих на данный антиген сохранять иммунологическую память, обеспечивают возникновение иммунологической толерантности, выделяют медиаторы. Основными свойствами лимфоцитов являются: подвижность, высокая чувствительность к действию физических, химических и биологических факторов и способность дифференцироваться под воздействием специфического антигена. Они способны проникать в цитоплазму некоторых типов эпителиальных клеток. Специфической особенностью лимфоцитов, отличающей их от других клеток крови, является способность к распознаванию чужеродных структур. Результатом такого распознавания является элиминация чужеродных веществ и клеток как следствие непосредственного цитотоксического воздействия, отторжения и лизиса в результате реакций трансплантационного или же гуморального иммунитета или же в результате их кооперативного эффекта.

Различают малые, средние и большие лимфоциты. Малые лимфоциты имеют диаметр менее 8 мкм. В ядре у них находятся глыбки хроматина. Цитоплазма располагается вокруг ядра в виде узкого ободка, гомогенна, содержит мало или не содержит вовсе пиронина и рибосом. Средние лимфоциты имеют сходную с малыми структуру, размеры их 8-12 мкм. Большие лимфоциты имеют диаметр 12-14 мкм, ядро большое, светлое, с ядрышком и зернами хроматина, в цитоплазме много рибосом и пиронина. Лимфоциты составляют основную массу клеточных элементов лимфоидной ткани, 95 % клеток лимфы и 30 % общего числа лейкоцитов крови.

Регуляция деятельности иммунной системы

Основная функция зрелых Т-лимфоцитов - это распознавание чужеродных антигенных пептидов в комплексе с собственными антигенами тканевой совместимости на поверхности вспомогательных (антигенпрезентирующих) клеток или поверхности любых клеток-мишеней организма. Для выполнения этой функции Т-лимфоциты должны быть способны распознавать собственные антигены тканевой совместимости, специфичные для каждого индивидуума. Одновременно Т-лимфоциты не должны распознавать аутоантигенные пептиды самого организма, связанные с собственными антигенами тканевой совместимости. Между тем в процессе перестройки (реаранжировки) генов созревающих тимоцитов некоторые из них приобретают рецепторы Т-клеток (РТК), специфичные именно в отношении антигенных пептидов самого организма, то есть аутоантигенных пептидов. В связи с этим в тимусе одновременно с процессами пролиферации и созревания тимоцитов идут процессы их селекции - отбора нужных Т-лимфоцитов (рис. 3).

Селекция тимоцитов проходит в два этапа. После того как на индивидуальном тимоците экспрессируется РТК его уникальной специфичности, клетка вступает в этап позитивной селекции. Для того чтобы выжить и вступить в следующие этапы развития, тимоцит должен проявить способность распознавать собственные антигены тканевой совместимости, экспрессированные на эпителиальных клетках коры тимуса. Существуют сотни разных вариантов антигенов тканевой совместимости, из которых лишь малая часть экспрессирована на клетках данного индивида. Из широчайшего "репертуара" специфичностей РТК лишь немногие подойдут для распознавания индивидуального набора антигенов тканевой совместимости данного организма. Тимоциты с такими подходящими РТК получают сигнал дальнейшей дифференцировки. Они отобраны на этапе позитивной селекции и вступают в следующий этап.

На границе коркового и мозгового слоев тимуса созревающие тимоциты встречаются с дендритными клетками и макрофагами. Функция этих клеток - презентация антигенных пептидов в комплексе с собственными антигенами тканевой совместимости для распознавания Т-лимфоцитами. В данном случае эти клетки представляют пептиды самого организма - фрагменты аутоантигенов, которые могут заноситься в тимус с током крови. В отличие от зрелого Т-лимфоцита, который при встрече с антигенным пептидом, специфичным для его РТК, получает сигнал активации, незрелые тимоциты в тимусе при распознавании специфичных для их РТК антигенных пептидов получают сигнал генетически запрограммированной смерти - апоптоза. Таким образом идет негативная селекция аутореактивных Т-лимфоцитов, которые подвергаются делеции.

В результате позитивной и негативной селекции из тимуса в кровоток и лимфоидные органы поступают только такие Т-лимфоциты, которые несут РТК, способные распознавать собственные молекулы тканевой совместимости в комплексе с пептидными фрагментами чужеродных белков и неспособные распознавать их в комплексе с аутоантигенными пептидами.

Апоптоз лежит в основе таких важных процессов, как позитивная и негативная селекция Т- и селекция В-лимфоцитов , гибель лимфоцитов , индуцированная глюкокортикоидами, гибель клеток, вызванная облучением, нагревом или отсутствием специфических ростовых факторов. Иммунодефицит при ВИЧ инфекции определяется нарушениями в контроле апоптоза. Цитотоксические лимфоциты и антитела к некоторым поверхностным антигенам индуцируют апоптоз в клетках-мишенях. Апоптоз обнаруживается в пренеопластических очагах в печени при удалении опухолевых промоторов и при инволюции гормон-зависимых тканей и опухолей после удаления гормона. Многие противоопухолевые препараты индуцируют апоптотическую гибель клеток. Морфологически апоптоз проявляется в конденсации и маргинации хроматина, уменьшении объема клетки, фрагментации клеточного ядра . In vivo процесс заканчивается фрагментацией клетки с образованием так называемых апоптотических телец, которые быстро фагоцитируются макрофагами или соседними клетками. На биохимическом уровне для апоптоза характерна энзиматическая межнуклеосомная фрагментация ядерной ДНК, которая обычно предшествует нарушению целостности клеточной мембраны. Апоптоз является активным генно-регулируемым процессом, морфологичеcки характеризуемым конденсацией хроматина, реорганизацией цитоскелета, потерей контакта с экстраклеточным матриксом, фрагментацией ДНК и цитоплазмы, фагоцитозом изолированных клеточных компартментов без контакта их содержимого с внешней средой, что отличает апоптоз от некроза или других типов распада клеток. Разнообразие видов апоптоза в клетках иммунной системы и их мишенях определяется наличием субпопуляций клеток, появившихся на разных этапах филогенеза и участвующих как в Ag-зависимом распознавании, так и в "природном" иммунитете.

Апоптоз, или программируемая клеточная смерть, лежит в основе таких важных биологических процессов, как позитивная и негативная селекции Т- и В-лимфоцитов, гибель лимфоцитов, индуцированная глюкокортикоидами, гибель клеток, вызванная облучением, нагреванием или отсутствием специфических ростовых факторов. Апоптоз играет важную роль в защите организма при вирусных инфекциях. Иммунодефицит при ВИЧ-инфекции определяется нарушениями в контроле апоптоза.

Центральным механизмом развития иммунного ответа является генетическая рестрикция (ограничение), заключающаяся в том, что для естественного взаимодействия клеток в иммунном ответе необходимо наличие на их мембранах антигенов МНС данного генотипа ("своих"). Молекулы МНС I класса образуют комплекс с эндогенными, собственными, опухолевыми и вирусными антигенами, синтезированными своими клетками, а молекулы МНС II класса представляют Т-хелперам экзогенные пептиды-антигены. Этот процесс обозначают как "презентация" (представление) антигена. Обычно он осуществляется молекулами МНС II класса - HLA-DR-макрофагов, дендритных и других антиген-представляющих клеток (АПК). Если АПК будет отличаться по генотипу, то она не сможет представить экзогенный антиген-пептид, так как иммунный ответ будет развиваться на антигены МНС данной клетки. Этот феномен генетической рестрикции лежит в основе распознавания "своего и чужого", а в итоге запускает элиминацию чужого.

Изменение активности иммунной системы вызывает изменения в нейро-эндокринной системе. К примеру, некоторые медиаторы, синтезируемые в ней в ответ на проникновение антигена, влияют на продуцирование кортикостероидов. В то же время характер иммунного ответа напрямую зависит от гормонов тимуса, контролирующих <поведение> Т-лимфоцитов. Опосредованное влияние нейро-эндокринной системы наглядно проявляется при так называемой холодовой аллергии, когда воздействие на регуляторный центр гипоталамуса обусловливает сдвиг в синтезе гормонов, что и стимулирует развитие аллергической реакции.

Этапы формирования иммунного ответа

Лимфоидная система осуществляет два вида специфического иммунного ответа: гуморальный - синтез антител и клеточный - реакции ГЗТ, трансплантационного иммунитета и аутоиммунные реакции, определяемые механизмами как гуморального, так и клеточного иммунитета. Считают, что назначение гуморального иммунитета - освобождать организм преимущественно от чужеродных в антигенном отношении экзогенных веществ, а клеточного - элиминировать аутоантигены, какими могут явиться мутировавшие и денатурированные собственные клетки.

Для осуществления реакций гуморального иммунитета необходима кооперация нескольких параллельно и последовательно пролиферирующих и дифференцирующихся видов лимфоидных клеток распознающих и реагирующих на антиген клеток-эффекторов и вспомогательных, способствующих распознаванию и обработке антигена, пролиферации и дифференцировке отвечающих клонов - макрофагов, дендритных клеток, клеток-хелперов.

Реализация иммунного ответа осуществляется в различных морфологических микроструктурах лимфоидных органов, где имеются условия для определенных пространственных взаимоотношений тимусзависимых и тимуснезависимых лимфоцитов, для фагоцитоза антигенов, их концентрации, контакта антигена с клеточными элементами, для размножения, дифференцировки и кооперации клеток, участвующих в иммунном ответе. Этими структурными образованиями в лимфоузлах и селезенке являются краевые синусы, синусы и тяжи мозгового вещества, паракортикальная зона, лимфоидные фолликулы, зародышевые центры, артериолярные гильзы центральных артерий белой пульпы селезенки, плазмоклеточные островки. При антигенном стимуле в этих образованиях происходят характерные морфологические изменения. Некоторые из этих структур, такие как фолликулы, зародышевые центры, артериолярные гильзы, плазмоклеточные островки могут периодически исчезать и появляться вновь при стимуляции гомологичными антигенами.

Поступающий в организм экзогенный антиген диффундирует в ткани, где он подвергается метаболической деградации. Процессы, происходящие под влиянием антигенного стимула в лимфоидной ткани, направленные на увеличение количества лимфоидных микроструктур и клона специфически реагирующих клеток, можно условно разделить на три группы

1. Афферентная ветвь - проникновение антигена в организм и распределение его в тканях, катаболизм антигена, дальнейшее поступление его в определенные участки лимфоидных органов. Все эти процессы осуществляются в индуктивную фазу иммунного ответа.

2. Центральный компонент - формирование динамической популяции кооперирующихся иммунокомпетентных клеток, способных отвечать на антиген определенными направлениями дифференцировки и пролиферации и длительно существовать и пополняться.

3. Эфферентная ветвь - дифференцировка определенных клонов до клеток-эффекторов (плазмоциты или сенсибилизированные лимфоциты) и процессы, обеспечивающие локализацию антигенов, регуляцию их поглощения и переработку.

Стадии иммунопатологической реакции

Разнообразные по клиническим проявлениям аллергические реакции имеют общие патогенетические механизмы. Различают три стадии аллергических реакций: иммунологическую, биохимическую (патохимическую) и патофизиологическую, или стадию функциональных и структурных нарушений.

Иммунологическая стадия начинается при первой встрече организма с аллергеном и заканчивается взаимодействием антитела с антигеном. В этот период происходит сенсибилизация организма, т.е., повышение чувствительности и приобретение способности бурно реагировать на повторное введение антигена. Первое введение аллергена называется сенсибилизирующим, повторное же, которое непосредственно вызывает проявление аллергии, - разрешающим. В иммунологической стадии выделяют типы аллергической реакции — немедленный и замедленный. При аллергической реакции немедленного типа иммуноглобулины гуморальных антител распространяются по организму, выходят в ткани и секреты и при повторном введении антигена сразу же встречаются с ним и немедленно вовлекаются в реакцию антиген - антитело.

Биохимическая стадия аллергических реакций немедленного типа