Органы иммунной системы Расположение тимуса Тимус располагается

Органы иммунной системы

Расположение тимуса Тимус располагается в грудной полости в области переднего средостения над сердцем (рис. 4). Состоит из 2 долей в виде буквы «V» , откуда произошло второе название органа — вилочковая железа. Рост массы тимуса продолжается до наступления половой зрелости и составляет 30 -40 г. До 18 -20 лет орган находится в стабильном состоянии, а после 20 лет дегенерирует. При тяжелых заболеваниях, стрессах, травмах, интоксикациях, воздействии неблагоприятных факторов внешней среды (ионизирующая радиация) инволюция может начаться раньше.

ИММУНИТЕТ • Естественный иммунитет невосприимчивость к инфекционным болезням, обусловленная биологическими особенностями и свойствами организма человека, передалась от матери к ребенку (врожденный), или возникла после перенесения болезни (приобретенный). • Искусственный иммунитет - достигается введением в организм вакцин и сывороток. Этот вид иммунитета может быть активным (прививки, вакцинация), когда вводят убитых или значительно ослабленных возбудителей болезни, и пассивный (ввод лечебной сыворотки, содержащей готовые антитела).

• I. Неспецифический (врожденный) иммунитет — система защитных факторов организма, обусловленная наследственным свойством. Механизмы: • 1. Фагоцитоз — захват и частичное переваривание микроорганизмов, который осуществляется «профессиональными» фагоцитами — макрофагами и нейтрофилами. Часть разрушенных компонентов микробной клетки удаляется в межклеточную среду, другая остается на поверхности фагоцитирующей клетки. • 2. Воспаление — реакция, направленная на локализацию и уничтожение микроорганизмов в месте их внедрения. Характерные признаки воспаления — усиление кровотока (проявляется локальным покраснением кожи или слизистых оболочек), возрастание проницаемости сосудов (обуславливает выход в поврежденную ткань плазмы и клеток крови), приток фагоцитирующих клеток (скопление лейкоцитов и макрофагов).

II. Специфический (приобретенный) иммунитет — высокоспециализированная реакция организма, направленная на определение отличия «своего» от «чужого» . Выделяют два вида приобретенного иммунитета: клеточный и гуморальный. • 1. Клеточный иммунитет осуществляется Т-киллерами, которые напрямую взаимодействуют с антигенами. Этот вид иммунитета формируется при трансплантации органов и тканей, инфицировании вирусами, злокачественном опухолевом росте. Распознавая антиген, Т -киллеры вступают в тесный контакт с ним и выделяют специфические медиаторы (перфорин, цитолизин и др. ). Целостность «мишеней» (антигенов) повреждается, происходит их разрыв и гибель. Т-киллеры сохраняются и способны к дальнейшему действию. • 2. Гуморальный иммунитет осуществляется по принципу трехклеточной системы кооперации: макрофаг — Т-хелпер — Влимфоцит (плазмоцит). В результате во внеклеточной жидкой среде (с греческого «humor» — жидкость, отсюда название вида иммунитета) происходит контакт антигена с антителом (выработанным Влимфоцитом).

Иммунитет • Специфический • Неспецифический • клеточный (Т-лимфоциты) • клеточный (фагоциты) • гуморальный (В-лимфоциты) • гуморальный ( лизоцим, интерферон)

Т- И В- ЛИМФОЦИТЫ Основные функции Т- и В-лимфоцитов: • 1) отвечают за формирование специфического иммунитета: В-лимфоциты превращаются в плазматические клетки, вырабатывающие антитела; Т-лимфоциты обеспечивают клеточный иммунитет (Т-киллеры) и регулируют активность В-лимфоцитов (Т-хелперы и Т-супрессоры) • 2) обеспечивают формирование иммунологической памяти • 3) участвуют в неспецифическом иммунном ответе (0 -лимфоциты, или NK-кл).

• На фото: лимфоциты - главные клетки иммунной системы человека. Образуются из стволовых клеток костного мозга, а созревают в тимусе. Обеспечивают выработку антител, клеточного иммунитета, а также регулируют деятельность клеток других типов.

• Т-киллеры (оранжевые) уничтожают клетки, зараженные определенными вирусами, или, раковые клетки (красная).

Существуют два важных различия между В- и Т-лимфоцитами. 1. В-лимфоциты активно секретируют реактивные агенты, называемые антителами, в отличие от Т-лимфоцитов, реагирующих с антигеном непосредственно. Антитела — это крупные белковые молекулы, способные соединяться с антигенной субстанцией и разрушать ее. 2. Разнообразие В-лимфоцитов выражено больше, чем у Тлимфоцитов, т. е. формируются миллионы типов Влимфоцитарных антител с разными специфическими реактивностями. После предобработки В-лимфоциты, как и Т-лимфоциты, мигрируют к лимфоидной ткани по всему телу, где временно располагаются рядом, но несколько обособленно от областей локализации Тлимфоцитов.

• Иммуноглобулины (ИГ, Ig) — это растворимые гликопротеины, присутствующие в сыворотке крови, тканевой жидкости или на клеточной мембране, которые распознают и связывают антигены, синтезируются В-лимфоцитами (плазматическими клетками) в ответ на чужеродные вещества определенной структуры — антигены. • Антитела используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов — например, бактерий и вирусов. Антитела выполняют две функции: антиген-связывающую функцию и эффекторную (например запуск классической схемы активации комплемента и связывание с клетками), являются важнейшим фактором специфического гуморального иммунитета.

Функции антител • • • Ig G — преобладающий класс AT , производится в больших количествах при вторичном иммунном ответе и защищает ткани от бактерий, вирусов и токсинов. Циркулирует в крови и лимфе. Благодаря малым размерам является единственной фракцией иммуноглобулинов, способной к транспорту через плацентарный барьер и тем самым обеспечивая иммунитет плода и новорожденного. Ig A — обнаруживается в секретах желез (пот, слезы, слизь, молоко, вагинальный и простатический секреты), в слизистых оболочках, в лимфатических узлах и селезенке. Уровень Ig А повышается при респираторных и кишечных инфекциях. Ig M — находится внутри сосудов и синтезируется плазмоцитами при первичном попадании антигена в организм. Ig M осуществляет; главную защитную функцию при бактериемии. Ig D — является маркером В-лимфоцитов, опосредует их созревание и Специализацию. Ig Е — взаимодействует с тучными клетками и базофила-ми при действии аллергенов (пыльца растений, пчелиный яд и др. ), моделируя аллергическую реакцию. Клинически это проявляется в виде отека, сыпи, приступов астмы, крайняя форма — анафилактический шок. Плазмоциты с Ig E находятся в бронхиальных и перитонеальных лимфатических узлах, слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, селезенке.

Фагоциты Для каждого этапа фагоцитоза характерны специфические дефекты. Термины "завершенный" и "незавершенный" фагоцитоз отражают в основном эффективность двух последних этапов фагоцитоза – бактерицидного действия и переваривания.

Нейтрофильный фагоцитоз. Темное поле.

Этапы фагоцитоза

Этапы фагоцитоза • хемотаксис (движение по направлению к инфекционному агенту); • захват и образование фагосомы (пузырька, внутри которого располагается микроорганизм); • образование фаголизосомы в результате слияния фагосомы и лизосомы; • бактерицидное действие (киллинг); • переваривание микроорганизма.

Фагоцитоз бактерий макрофагом

Схема взаимодействия клеток в гуморальном иммунном ответе

Взаимодействия клеток в гуморальном иммунном ответе • Первой клеткой, вступающей во взаимодействие с антигеном, всегда является макрофаг. Он «разбирает» антигены на отдельные «блоки» и «выставляет» их на своей поверхности, которые рас познают Тхелперы, а те, в свою очередь, активируют В-лимфоциты. Плазмоциты секретируют Ig G и Ig M, которые связываются с антигенами (микробами) и уничтожают их. • В процессе гуморального иммунного ответа образуются клетки памяти, которые помогают организму противостоять при повторном заражении теми же микроорганизмами. • Каскад гуморального иммунного ответа регулируют Т-супрессоры, которые контролируют активность Т-хелперов. В норме соотношение Т-хелперов и Т-супрессоров 2: 1. При синдроме приобретенного иммунодефицита (СПИДе) это соотношение меняется на 1: 2, что усиливает угнетение иммунных реакций, т. к. основной мишенью для вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) являются Т-хелперы. В результате организм не способен распознавать попадающие в него антигены, что приводит к неизбежной его гибели.

Кооперация клеток в иммунном ответе Проникший в организм вирус эндоцитируется макрофагами и затем частично разрушается в эндоплазматическом ретикулуме. 2. В результате образуются чужеродные фрагменты, которые экспонируются на клеточной поверхности макрофагов. 3. Эти фрагменты «презентируются» специальной группой мембранных белков. Комплекс из вирусного фрагмента и белка главного комплекса гистосовместимости [ГКГС (МНС)] распознается и связывается Тклетками с помощью специфических (Т-клеточных) рецепторов. Среди огромного числа Т-клеток только немногие обладают подходящим рецептором. 4. Связывание приводит к активации этих Т-клеток и появлению их селективных копий ("клональная селекция"). В активации Т-клеток участвуют различные интерлейкины (ИЛ, IL). Эти белки секретируются теми клетками иммунной системы, которые активируются при связывании с Т-клетками. Так, активированные макрофаги с презентируемым вирусным фрагментом секретируют IL 1 (5), а Т-клетки продуцируют IL-2 (6), который стимулирует их собственное клональное копирование и репликацию Т-хелперных клеток. 1.

7. Клонированные и активированные Т-клетки осуществляют различные функции в зависимости от их типа. Цитотоксические Т-клетки (на схеме зеленого цвета) способны узнавать и связывать те клетки организма, которые инфицированы вирусами и на своих рецепторах ГКГС несут фрагменты вируса. 8. Цитотоксические Т-клетки секретируют перфорин — белок, который делает проницаемой мембрану связанной инфицированной клетки, что и приводит к ее лизису. 9. Т-Хелперы (на схеме голубого цвета), напротив, связываются с В-клетками, которые презентируют на своей поверхности фрагменты вируса, связанные с белком ГКГС. 10. Это ведет к селективному клонированию индивидуальных В-клеток и их массированной пролиферации, Интерлейкин стимулирует (10) созревание В-клеток — превращение в плазматические клетки (11), способные синтезировать и секретировать антитела (12).

III. Неспецифические медиаторы К неспецифическим медиаторам иммунного ответа относятся цитокины, медиаторы гиперчувствительности немедленного типа (гистамин, серотонин, гепарин), интерфероны, лизоцим, а также система комплемента.

• Гистамин — основной медиатор воспалительных реакций — вызывает расширение поверхностных венул кожи и слизистых оболочек, увеличение сосудистой проницаемости и стимуляцию терминалей чувствительных нейронов типа С (проводят болевые импульсы; их активация вызывает чувство зуда и боли), высвобождающих нейропептиды (вещество Р) в задних рогах спинного мозга. Выброс гистамина из тучных клеток и базофилов индуцируют Ig. E-зависимые механизмы, различные вещества (опиаты, аминогликозиды) и анафилатоксины (компоненты системы комплемента СЗа и С 5 а).

• Кинины — низкомолекулярные пептиды (олигопептиды), увеличивающие проницаемость сосудов и высвобождение медиаторов полиморфноядерными фагоцитами. Предшественники кининов — кининогены (высокомолекулярные белки). Протеолиз кининогенов с образованием кининов осуществляют калликреины — специфические протеазы полиморфноядерных фагоцитов. Ключевой субстрат этих реакций — фактор Хагемана, играющий важную роль в реакциях свёртывания.

• Лейкотриены и простагландины, а также их метаболиты, — основные медиаторы острого воспаления. Повышают проницаемость сосудов, вызывают сокращение ГМК. Лейкотриен В 4 активирует хемотаксис полиморфноядерных фагоцитов; тромбоксан А 2 индуцирует агрегацию тромбоцитов, а простагландины, действуя на гипоталамус, вызывают повышение температуры тела. Кроме того, простагландины воздействуют на нервные окончания волокон типа С — именно поэтому стимулы, в норме не вызывающие болевой реакции, при воспалении провоцируют приступ боли.

• Белки острой фазы воспаления. Воспалительная реакция сопровождается высвобождением различных белков (преимущественно из печени), также выполняющих медиаторные функции. Их объединяют общим термином «белки острой фазы воспаления» . Наиболее известны С-реактивный белок, липополисахарид-связывающий белок, сывороточный амилоидный белок А, аханти-трипсин.

• Цитокины. Многие продукты бактерий активируют клетки системы мононуклеарных фагоцитов и лимфоциты; эти клетки отвечают выделением комплекса БАВ. Такие факторы относят к двум крупным классам — цитокины (подклассы: интерлейкины, интерфероны, факторы роста, колониестимулирующие факторы гемопоэзов) и хемокины (хемоаттрактанты). Так, известно не менее 18 интерлейкинов (ИЛ). Большинство из них — также медиаторы иммунных реакций. В воспалительных реакциях основную роль играет ИЛ-1, стимулирующий лихорадочные реакции, повышающий проницаемость сосудов и адгезивные свойства эндотелия, а также активирующий моно- и полиморфноядер-ные фагоциты.

Цитокиновый баланс, от которого зависит преобладание клеточного или гуморального иммунного ответа. Превалирование Th 2 приводит к усилению гуморального ответа и подавлению Th 1. Превалирование Th 1 приводит к усилению клеточного иммунного ответа и подавлению Th 2.