Материал: кафедральные лекции

эпителиальный характер. На 8-11 неделе в него врастает мезенхима с кровеносными сосудами и делит эпителиальные тяжи на дольки. Заселение зачатка предшественниками Т-лимфоцитов из желточногомешка и печени и разделение на зоны происходит на 3-м месяце. В этот же период начинается дифференцировка лимфоцитов, и на поверхности клеток появляются специфические рецепторы и антигены. Эпителиальная закладка железы вначале плотная позже разрыхляется благодаря быстрому заселению еѐ лимфоцитами, и железа приобретает структуру лимфоэпителиального органа. В течение 3—5 месяцев наблюдаются дивергентная дифференцировка клеток и появление различных типов ретикулярных эпителиоцитов (периваскулярных, подкапсульных, питающих и др.). Формирование тимуса завершается к 6 месяцам, когда некоторые типы ретикулярных эпителиоцитов органа начинают секретировать гормоны, а вне тимуса появляются Т-хелперы и Т-киллеры.. Наибольшего развития орган достигает в детстве, а после полового созревания подвергается возрастной инволюции, частично замещаясь жировой тканью.

Строение. Снаружи тимус покрыт соединительнотканной капсулой. Отходящие от неѐ соединительнотканные перегородки (септы) подразделяют тимус на неполные дольки диаметром 0,5-2 мм. В каждой дольке выделяют корковое вещество, занимающее периферическую часть, и расположенное в центре мозговое вещество.

Строму каждой дольки составляет особая эпителиальная ткань, состоящая из сетевидно расположенных отростчатых ретикулярных эпителиоцитов нескольких разновидностей (опорные, секреторные, клетки-няньки,

клетки тимусных телец Гассаля), содержащая также клетки мезенхимального происхождения – макрофаги, интердигитирующие и дендритные клетки. Строма тимуса имеет особенности клеточного состава в корковом и мозговом веществе долек.

Согласно одной из последних классификаций по расположению и функции также выделяют 6 типов ретикулярных эпителиоцитов стромы тимуса:

I-й тип – клетки, отграничивающие корковое вещество от соединительнотканных перегородок.

II-й тип – звѐздчатые клетки коркового вещества с крупными эухроматиновыми ядрами, которые делят корковое вещество на изолированные зоны для развивающихся Т-лимфоцитов.

III-й тип – клетки, расположенные на границе коркового и мозгового вещества, участвующие в созревании лимфоцитов за счѐт антигенов главного комплекса гистосовместимости на своей поверхности.

IY-й тип – клетки, прилежащие к клеткам III-го типа со стороны мозгового вещества, участвующие в создании кортико-медуллярной границы.

Y-й тип – клетки мозгового вещества, создающие сеть для групп лимфоцитов.

YI-й тип – клетки, формирующие слоистые эпителиальные тельца (Тельца Гассаля).

Ретикулярные эпителиоциты различаются также по цитокератиновым рецепторам на своей поверхности.

В качестве паренхимы между клетками стромы находятся развивающиеся лимфоциты тимуса – тимоциты. Корковое вещество долек – более тѐмное вследствие более плотного расположения лимфоцитов и содержит

около 90% их числа. В корковом веществе дольки тимуса различают три зоны:

-субкапсулярную, занимающую периферию коркового вещества;

-промежуточную – более глубокую;

-кортикомедуллярную связку, расположенную на границе коркового и мозгового вещества.

Строма коркового вещества. В корковом веществе по морфофункциональной классификации

выделяютнесколько вариантов ретикулярных эпителиоцитов:

-опорные клетки, составляющие каркас тимуса;

-секреторные клетки (нескольких типов), которые содержат в цитоплазме секреторные гранулы и вырабатывают факторы, необходимые для созревания тимоцитов: тимозин, тимопоэтин, тимусный сывороточный фактор, а также гормоны с более широким спектром действия – фактор роста, инсулиноподобный фактор, кальцитониноподобный фактор и др; большинство их поступает в кровь и способно оказывать действие вне тимуса, что и позволяет рассматривать его в качестве эндокринного органа;

-«клетки-няньки» заключающие в своей цитоплазме до нескольких десятков активно делящихся и часто гибнущих тимоцитов, изолируя их от окружающих клеток и участвуя, по-видимому, в их селекции;

-периваскулярные клетки, которые охватывают уплощенными отростками капилляры и служат элементом гематотимического барьера (имеются только в корковом веществе).

Кроме эпителиоретикулоцитов, в строме коркового вещества тимуса находятся многочисленные макрофаги –

клетки мезенхимного происхождения а также нейроэндокринные клетки – производные нервного гребня.

Мозговое вещество долек тимуса имеет более светлую окраску, так как лимфоцитов здесь меньше, чем в корковом веществе. Эпителиальный остов выступает здесь более отчѐтливо, а ретикулярные эпителиоциты – более крупные и многочисленные. имеют неправильную форму, оксифильную цитоплазму и бледноокрашенное ядро. В отдельных участках они, уплощаясь и ороговевая, накладываются друг на друга концентрическими слоями,

образуя тимусные тельца (слоистые эпителиальные тельца Гассаля) диаметром до 100 мкм и более.

Цитоплазма клеток слоистых телец содержит крупные вакуоли, гранулы кератина и пучки фибрилл. Количество тимусных телец у человека увеличивается к периоду половой зрелости, затем уменьшается. Функция их неясна, но известно, что их размеры и число увеличиваются при активной антигенной стимуляции и при стрессе. В строме мозгового вещества также имеются опорные и секреторные (звездчатые) клетки. Среди клеток макрофагальной системы в мозговом веществе встречаются типичные макрофаги, интердигитирующие и дендритные клетки, которые способны представлять антигены и выделять интерлейкины.

Среди тимоцитов мозгового вещества имеются дозревающие Т-лимфоциты, переместившиеся сюда из коркового вещества. Основная же масса мозговых Т-клеток — это зрелые Т-лимфоциты, встречаются гранулярные лейкоциты и тучные клетки.

61

Кровоснабжение тимуса. Процесс специализации Т-лимфоцитов в корковом веществе долек тимуса происходит в условиях, предохраняющих от избыточного действия на них антигенов. Это достигается за счѐт формирования гемато-тимического барьера в стенке капилляров коркового вещества долек. В состав этого барьера входят:

-эндотелий капилляров (в некоторых участках также перициты);

-базальная мембрана капилляра;

-подкапсулярные периваскулярные ретикулярные эпителиоциты;

-перикапиллярное пространство, содержащее волокна и макрофаги;

-базальная мембрана эпителиоретикулярных клеток;

-цитоплазма эпителиоретикулярных клеток, связанных десмосомами.

Таким образом, благодаря непроницаемому для белков гемато-тимическому барьеру большинство

циркулирующих в крови антигенов не попадает в корковое вещество тимуса, что обеспечивает антигеннезависимое размножение и дифференцировку Т-лимфоцитов. Барьер вокруг капилляров в мозговом веществе не выражен.

Кроме того, корковое и мозговое вещество долек тимуса имеют раздельное венозное микроциркуляторное русло (венозный отток осуществляется раздельно из коркового и мозгового вещества), что рассматривается как наличие в дольке тимуса кортико-медуллярного барьера.

Малочисленные лимфатические сосуды в тимусе все являются выносящими и располагаются в стенке кровеносных сосудов соединительнотканных перегородок и капсулы.

Отличительные признаки коркового и мозгового вещества дольки тимуса можно отразить в виде таблицы.

Строение дольки тимуса

Роль тимуса в дифференцитровке Т-лимфоцитов. Источником развития Т-лимфоцитов являются полипотентные костномозговые стволовые гемопоэтические клетки. Развивающиеся из них унипотентные тимопоэтические клетки-предшественники лимфоцитов поступают в тимус из красного костного мозга под действием сигналов стромальных клеток тимуса (ретикулярных эпителиоцитов, макрофагов, дендритных и интердигитирующих клеток), мигрируют через стенку сосудов субкапсулярной зоны и превращаются здесь в протимоциты и лимфобласты, которые начинают активно пролиферировать. Эти клетки имеют вид больших лимфоцитов, располагаются в виде скоплений в субкапсулярной зоне и ещѐ не обладают рецепторами Т-клеток.

Вначале в клетках осуществляется реаранжировка генов — формирование полного гена, кодирующего Т- клеточный рецептор (TCR). Созревающие тимоциты, продолжая делиться, постепенно перемещаются в более глубокие слои коры. Под действием выделяемых эпителиальными клетками и макрофагами пептидных гормонов и цитокинов – тимогена, тимозина, тимопоэтина, ИЛ-7, ИНФ-γ и др., а также за счѐт реаранжировки генома они превращаются в антигенреактивные Т-лимфоциты и приобретают рецепторы к строго определѐнным антигенам.

Такие клетки имеют вид средних и малых лимфоцитов и вначале являются двойными позитивными Т- лимфоцитами, так как одновременно с TCR несут рецепторы и CD4, и CD8. На уровне глубокой коры также при участии клеток микроокружения тимоциты подвергаются положительной селекции, цель которой – выявить лимфоциты, способные распознавать собственные молекулы главного комплекса гистосовместимости (ГКГ), и сформировать однопозитивные лимфоциты. Те из них, которые распознают главный комплекс

62

гистосовместимости I типа становятся цитотоксическими лимфоцитами и исключительно CD8-позитивными (СD4- CD8+), а те, которые распознают главный комплекс гистосовместимости II типа становятся Т- хелперами и исключительно СD4-позитивными (СD4+ CD8-), Среди последних Т- хелперы I типа активируют цитотоксические клетки и стимулируют активность Т- клеток гиперчувствительности замедленного типа, а Т- хелперы II типа индуцируют ответ В-лимфоцитов.

В дальнейшем тимоциты перемещаются в зону кортико-медуллярной связки, где при участии макрофагов и дендритных клеток проходят отрицательную селекцию. Она направлена на выявление аутореактивных тимоцитов, несущих рецепторы к тканям собственного организма. Отрицательная селекция приводит к отбраковке и уничтожению тех Т-клеток, чьи TCR способны взаимодействовать с собственными антигенными детерминантами организма. В отбракованных клетках инициируется апоптоз. Таким образом, подавляющее большинство – до 90–95% тимоцитов, образовавшихся в коре, в ней же и погибает в результате апоптоза.

Эти факты объясняют как механизм необходимого отбора, включающего как положительную селекцию (выживание клеток, способных распознавать собственные белки главного комплекса гистосовместимости I и II типа), так и отрицательную селекцию (гибель клеток с рецепторами к собственным белкам). При его нарушении в кровь могут выйти клетки с рецепторами к собственным тканям организма, что приведет к развитию аутоиммунных заболеваний. Погибшие клетки уничтожаются макрофагами.

Оставшиеся Т-лимфоциты перемещаются в мозговое вещество дольки, где завершается процесс антигеннезависимой дифференцировки Т-лимфоцитов, Далее Т-лимфоциты, вышедшие в кроветок из мозгового вещества дольки, заселяют тимусзависимые зоны (Т-зоны) лимфатических узлов, селезѐнки и других органов периферического комплекса. Такие лимфоциты, прошедшие лишь первый (антигеннезависимый) этап дифференцировки, принято называть Т0–клетками или «наивными» Т-лимфоцитами. Всѐ созревание поступающих в тимус клеток продолжается 20 суток. Зрелые Т-лимфоциты способны к рециркуляции, клонированию (пролиферации), образованию клеток памяти.

Возрастные изменения и реактивность тимуса. После 20 лет происходит возрастная инволюция тимуса. Она сопровождается значительным уменьшением количества лимфоцитов и развитием жировой ткани в органе. В тех случаях, когда вилочковая железа с возрастом не подвергается обратному развитию, формируется status tymicolimphaticus, что проявляется пониженной сопротивляемостью организма к инфекциям, интоксикациям, увеличением риска опухолевых процессов, а также резким снижением чувствительности рецепторов скелетных мышц к ацетилхолину с нарушением двигательной активности. В старческом возрасте резко выраженная атрофия тимуса сопровождается ослаблением клеточного и гуморального иммунитета. Однако в массе жировых клеток в любом возрасте остаются участки тканей тимуса, способные обеспечивать иммунные реакции.

Ткани тимуса являются высокореактивными структурами. При действии повреждающих факторов (интоксикация, тяжелая травма, стресс, сопровождающийся выработкой кортикостероидов. и др.) наблюдается выброс Т-лимфоцитов в кровь и массовая их гибель. Под действием кортикостероидов при стрессе разрушаются в основном тимоциты коры долек, а зрелые Т-лимфоциты мозгового вещества нечувствительны к кортикостероидам.

Возникающая при стрессовых воздействиях инволюция тимуса называется временной, быстропроходящей, или акцидентальной. Наблюдаемые при этом явления лимфоцитолиза и фагоцитоза макрофагами гибнущих лимфоцитов рассматриваются как возможные способы высвобождения факторов роста и ДНК, необходимых для восстановительных процессов в тканях. Гибель лимфоцитов в этих условиях связывают также с их селекцией.

Лекция 21. вторичные (ПЕРИФЕРИЧЕСКИЕ) ОРГАНЫ КРОВЕТВОРЕНИЯ

ИИММУНОГЕНЕЗА

Квторичным (периферическим) кроветворным и иммунным органам относятся лимфатические узлы, селезѐнка,

атакже миндалины, аппендикс и другие лимфоидные образования в составе слизистых оболочек полых внутренних органов.

Лимфатические узлы

Лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических сосудов. Их размер 0,5–1,0 см, форма – чаще округлая, овальная или бобовидная. Лежат они обычно регионарно, группами. С выпуклой стороны узла в орган вступают несколько приносящих лимфатических сосудов, а с противоположной, называемой воротами, выходит один выносящий лимфатический сосуд. Кроме того, в ворота входят артерии и нервы и выходят вены. Общее число лимфатических узлов достигает тысячи, что составляет около 1% массы тела.

Функции лимфатических узлов

-Лимфатические узлы играют роль активного биологического фильтра, в котором задерживается и фагоцитируется до 99% всех инородных веществ.

-Различают неспецифическую защитную функцию лимфатических узлов, которая осуществляется за счѐт элиминации микробов из лимфы, и специфическую, выражающуюся в иммунном ответе на антигены.

-В лимфатических узлах происходит встреча иммунокомпетентных клеток с антигенами, принесѐнными с лимфой и антигензависимая пролиферация (клонирование) и дифференцировка Т- и В-лимфоцитов в эффекторные клетки (цитотоксические лимфоциты и плазмоциты соответственно), образование клеток памяти.

-Лимфатические узлы выполняют кроветворную функцию, поставляя в кровь и лимфу лимфоциты, хотя стволовые клетки в них практически отсутствуют.

-Лимфа, протекая через лимфатические узлы, обогащается лимфоцитами, плазматическими клетками и вырабатывающимися здесь антителами.

-В лимфатических узлах возможно депонирование образующихся лимфоцитов, а также протекающей через них лимфы.

63

Развитие лимфатических узлов начинается в конце 2-го – начале 3-го месяца эмбриогенеза в виде скоплений мезенхимы по ходу лимфатических сосудов. Вскоре из мезенхимы образуется ретикулярная ткань, составляющая строму органа. К концу 4-го месяца в закладки узлов вселяются лимфоциты и формируются первичные узелки (без центров размножения). Одновременно происходит подразделение органа на корковое и мозговое вещество.

Строение. В лимфатическом узле имеются следующие структурные компоненты. Орган покрыт капсулой, образованной рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью с жировыми клетками и содержащей много коллагеновых волокон (в области ворот в капсуле есть гладкие миоциты). От капсулы внутрь узла отходят соединительнотканные трабекулы – перекладины, которые анастомозируют друг с другом и образуют каркас узла. Строма органа – ретикулярная ткань, образующая трѐхмерную сеть ретикулярных клеток, коллагеновых и ретикулярных волокон, содержащая также макрофаги и антигенпредставляющие дендритные и интердигитирующие клетки. В еѐ петлях располагаются клетки лимфоидного ряда.

В каждом узле можно выделить более тѐмное периферическое (корковое) и более светлое центральное

(мозговое) вещество.

Корковое вещество состоит из наружной коры, расположенной под капсулой узла, и лежащей под ней глубокой коры (паракортикальной области).

Наружная кора включает:

-лимфоидную ткань, формирующую лимфоидные узелки, образованные главным образом В-лимфоцитами (В-

зависимые зоны);

-окружающую лимфоидные узелки диффузную кору, представленную В- и Т-лимфоцитами, ретикулярными клетками, макрофагами и антигенпрезентирующими клетками;

-особые состоящие из сети ретикулярных клеток и волокон и заполненные протекающей здесь лимфой пространства – синусы, располагающиеся под капсулой (субкапсулярный или маргинальный синус), по ходу трабекул между ними и лимфоидными узелками (промежуточные или радиальные синусы).

Лимфоидный узелок (фолликул) представляет собой сферическое скопление лимфоидной ткани диаметром до 1

мм, наружную границу которого образует слой уплощенных ретикулярных клеток и аргирофильных волокон. Различают первичные и вторичные узелки.

Первичные узелки – компактные однородные скопления малых В-лимфоцитов рециркулирующего пула, связанных с ретикулярными клетками и особым видом антигенпредставляющих фолликулярных (узелковых) дендритных клеток (ФДК). Имеется небольшое количество Т-клеток, макрофагов. Такие структуры встречаются в лимфатических узлах лишь в отсутствие антигенных воздействий во внутриутробном периоде и у животных, содержащихся в стерильных условиях – гнотобионтов. Под влиянием антигенов первичные лимфоидные узелки превращаются во вторичные.

Вторичне узелки состоят из герминативного центра (центра размножения, светлого центра), в котором выделяют тѐмную, светлую базальную и светлую апикальную зоны, и мантийную зону (корону).

Герминативный центр расположен в центре узелка и развивается только под влиянием антигенной стимуляции. В нѐм происходит антигензависимая пролиферация и дифференцировка В-лимфоцитов в плазматические клетки и В-клетки памяти в результате их взаимодействия с антигенпредставляющими

фолликулярными дендритными клетками, а также с Т-хелперами. Фолликулярные дендритные клетки способны длительное время (месяцы и годы) удерживать на своей мембране попадающие в узел антигены, представлять их Т- хелперам и В-лимфоцитам и активизировать всѐ новые В-лимфоциты. Часть лимфоцитов, оказавшаяся неспособной к этим взаимодействиям, подвергается апоптозу и захватывается макрофагами. Из герминативного центра через глубокую кору в мозговые тяжи мигрируют незрелые плазматические клетки.

Зоны герменативного центра содержат следующие компоненты. В тѐмной зоне плотно расположены интенсивно делящиеся В-лимфоциты – центробласты и немногочисленные ФДК. Светлая базальная зона содержит центроциты (клетки, прекратившие делиться и подвергающиеся селекции), множество ФДК и макрофаги. Макрофаги необычно крупные с фрагментами лимфоцитов, подвегшихся апоптозу в результате селекции. Светлую апикальную зону заполняют дифференцированные центроциты – В-лимфоциты, отобранные для иммунных реакций, и иммунобласты способные к дифференцировке в плазматические клетки.

Мантийная зона (корона) – скопление малых лимфоцитов на периферии узелка, полулунной формы на субкапсулярном полюсе и истончающееся до нескольких слоев клеток со стороны мозгового вещества. Содержит В- клетки рециркулирующего пула и долгоживущие В-лимфоциты памяти, а также плазматические клетки, мигрирующие из герминативного центра.

Лимфоидные узелки формируются на основе ретикулярной ткани. Ретикулярные клетки фибробластического типа участвуют в образовании аргирофильных коллагеновых (коллаген III типа) волокон, которые обеспечивают механические свойства и перемещение лимфоидных клеток, постоянно происходящее в узлах в связи с иммунными реакциями.

Лимфатические узелки являются динамическими структурами. Они то образуются, то исчезают. Период их существования равен 2–3 суткам.

Различают несколько стадий развития узелка:

-начало формирования герменативного центра,

-наличие крупного и активного центра размножения,

-появление вокруг центра короны из малых лимфоцитов,

-исчезновение герменативного центра, возврат к фазе относительного покоя.

Окружающая лимфоидные узелки диффузная кора представлена ретикулярной тканью, лимфоцитами и макрофагами. В ней выделяют маргинальную зону, расположенную между краевым синусом и лимфоидными узелками, и межузелковую зону. В маргинальной зоне находятся ретикулярные клетки и макрофаги с высокой

64

фагоцитарной активностью. Среди лимфоцитов преобладают В-лимфоциты, способные отвечать на тимуснезависимые антигены без участия Т-хелперов.

Глубокая кора (паракортикальная область) – Т-зависимая зона лимфатического узла, находится на границе между корковым и мозговым веществом. Она является тимусзависимой зоной, или Т-зоной, так как при удалении тимуса происходит ее исчезновение.

В паракортикальной зоне осуществляется антигензависимая бласттрансформация Т-лимфоцитов, их пролиферация и последующее превращение в специализированные клетки системы иммунитета. Клетками микроокружения являются ретикулярные клетки, макрофаги и особый вид дендритных антигенпредставляющих клеток – интердигитирующие клетки. Они мигрируют сюда по приносящим лимфатическим сосудам из других органов или дифференцируются из моноцитов и макрофагов. На своей поверхности эти клетки несут большое количество молекул главногоь комплекса гистосовместимости II класса, которые в комплексе с пептидами антигенов обеспечивают представление антигенов Т-хелперам, которые запускают активацию и пролиферацию В-лимфоцитов и Т-киллеров.

Кроме того, в этой зоне находятся особые посткапиллярные венулы с высоким эндотелием, к которому лимфоциты, вышедшие в кровоток из красного костного мозга и тимуса, имеют распознающие рецепторы. Они служат местом подселения из крови в узел циркулирующих и рециркулирующих Т- и В-лимфоцитов.

Мозговое вещество образовано ветвящимися и анастомозирующими тяжами лимфоидной ткани – мозговыми тяжами. Между ними располагаются соединительнотканные трабекулы и мозговые лимфатические синусы. Мозговые тяжи являются преимущественно В-зависимой зоной и содержат многочисленные плазматические клетки, В-лимфоциты и макрофаги. Плазматические клетки могут длительно находиться в тяжах и активно секретировать антитела в лимфу и далее – в кровоток.

Клеточный состав зон лимфатического узла представлен в таблице.

Циркуляция лимфы внутри узла осуществляется за счѐт лимфатических синусов. Лимфатические синусы – система особых внутриорганных лимфатических сосудов в корковом и мозговом веществе, обеспечивающая медленный ток лимфы через узел, в процессе которого она примерно на 99% очищается от содержащихся в ней частиц (с извлечением антигенного материала) и обогащается антителами, плазматическими клетками, клетками лимфоидного ряда и макрофагами.

Направление лимфотока в лимфатическом узле: из приносящих сосудов лимфа последовательно попадает в

субкапсулярный, промежуточные корковые и промежуочные мозговые синусы, имеющие сходное строение, далее в

центральный или воротный синус, откуда (в воротах узла) направляется в выносящие лимфатические сосуды. По мере продвижения по лимфатическому узлу лимфа проникает в корковое вещество и мозговые тяжи.

Субкапсулярный (краевой, маргинальный) синус служит первым фильтрационным барьером для лимфы, попадающей в лимфатический узел. Он занимает щелевидное пространство между капсулой узла и наружной корой и выстлан особыми плоскими клетками, которые одни исследователи считают эндотелиальными, а другие – уплощенными ретикулярными. Эта выстилка лишена базальной мембраны, непрерывна со стороны капсулы и прерывиста со стороны узелков, с многочисленными межклеточными щелями и подлежащим слоем маргинальных макрофагов. В просвете синуса находится сеть отростчатых ретикулярных клеток и волокон, замедляющая ток лимфы, и единичные гранулоциты.

Промежуточные корковые (вокругузелковые, вокругфолликулярные) синусы служат продолжением субкапсулярного и располагаются между трабекулами и лимфоидной тканью наружной и глубокой коры.

65