Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Иммунная система млекопитающих и человека



В организме позвоночных иммунная система анатомически не представляет собой единого целого, она располагается отдельными скопле­ниями: тимус (вилочковая железа), лимфатические узлы, селезенка, кост­ный мозг. Связь между ними поддер­живается через систему кровообраще­ния. В костном мозге содержатся стволовые клетки, способные к мигра­ции; по выражению иммунолога Р. В. Петрова (1981), они являются своего рода «семенным материалом» для всех лимфоидных тканей, поэтому костный мозг можно считать одним из центральных органов иммунной системы.

У зародыша стволовые клетки на­ходятся вначале в желточном мешке, а затем в печени, являющейся в эм­бриональном периоде кроветворным органом. Во взрослом организме эти клетки постоянно образуются в кост­ном мозге, а затем расселяются в лимфатические органы (рис. 2). Одна часть стволовых клеток направляется с кровотоком в тимус, здесь они мно­гократно делятся и проходят дифференцировку, приобретая новые антиген­ные свойства под влиянием гормонов тимуса (тимозин, тимопоэтин). Тимус — важнейший орган иммун­ной системы. У зародыша он заклады­вается уже на первом месяце из выростов глоточной кишки, образуя же­лезу, имеющую выводные протоки, которые открываются в будущий пище­вод. Затем протоки зарастают и сами клетки тимуса изменяются, приобре­тая вид рыхлой сети, в петлях которой находится большое количество лимфо­цитов, попавших сюда с током крови из кроветворных органов. Формиро­вание тимуса заканчивается к четвер­тому месяцу утробной жизни. Корко­вое вещество его богато скоплениями лимфоцитов, а мозговое состоит из оттесненных к центру эпителиальных клеток. Долгое время роль тимуса была неизвестна. Удаление этого органа у различных экспериментальных животных (собак, кошек, крыс) не сопровождалось заметными нарушениями. После этих опытов, проведенных многими исследователями в 30-е годы, интерес к изучению тимуса упал и лишь через несколько десятков лет этот орган вновь оказался в центре внимания исследователей.

У взрослого человека тимус уже в 25—27 лет претерпевает заметную инволюцию, во второй половине жизни на месте тимуса развивается жировая ткань, в толще которой остаются едва заметные островки мозгового вещества. У ребенка 9—12 лет масса тимуса максимальная (30—40 г), у новорожденного она составляет 10—15 г, почти полпроцента массы тела. Для сравнения приведем данные, что селезенка новорожденного имеет массу 11 г, сердце — 24 г, а щитовидная железа — 4,6. Следовательно, тимус у новорожденного весьма заметный ор ган, а из лимфоидных органов — самый крупный. Эти данные, а также сведения об обильном содержании лимфоцитов в тимусе косвенно свидетельствовали о том, что он выполняет какие-то важные функции в иммунной системе.

В 60-х годах были поставлены новые опыты по удалению тимуса, но удаляли его не у взрослых животных, как прежде, а у новорожденных. Оказалось, что у новорожденных мышей, лишенных тимуса, в крови содержалось очень мало лимфоцитов, не вырабатывались антитела, оперированные животные оказались неспособными сопротивляться инфекциям, не отторгали при пересадке чужие ткани. Эти глубокие нарушения наблюдались в том случае, если операцию делали не позднее третьего дня после рождения. Затем были получены данные о значении тимуса и у взрослых животных при облучении высокой дозой радиации страдает лимфоидная система, происходит распад большого количества лимфоцитов. У животных с удаленным тимусом эти нарушения не восстанавли­ваются, а у неоперированных через некоторое время происходит восстановление. В результате этих исследо­ваний стало ясно, что тимус имеет важнейшее значение в иммунной си­стеме. Часть стволовых клеток на­правляется в этот орган для дальней­шего созревания, здесь они дифферен­цируются. Поскольку это происходит в тимусе, они получили название тимусзависимых (Т-лимфоциты).

Тимоциты не выделяют в кровь имму­ноглобулинов; предполагают, что выделяемые ими вещества остаются на поверхности мембран этих клеток (кле­точные «рецепторы»); благодаря этому Т-лимфоциты реагируют с чужерод­ными антигенами при непосредствен­ном контакте с несущими их клетками. Они участвуют в клеточных иммунных реакциях и выполняют регули­рующую функцию во всей иммунной системе. Внутри этой группы обнару­жено три основных типа клеток: кил­леры (англ. kill — убивать) — непо­средственно уничтожают чужеродные клетки, хелперы (англ. help — помо­гать) — способствуют выделению им­муноглобулинов В-лимфоцитами и су-прессоры — тормозят иммунный ответ В-клеток. В этом состоит регуляторная роль Т-системы. В качестве кле­точного фактора иммунитета эта си­стема определяет трансплантационный и противоопухолевый иммунитет и им­мунитет при вирусных заболеваниях.

По расчетам, приведенным Ф. Бернетом (1971), в каждой генетической смене делящихся клеток человека в те­чение суток накапливается около 10-6 спонтанных мутаций. Каждая из та­ких мутантных клеток может стать родоначальником целого клеточного клона. Аномальные белки, синтези­руемые этими клетками, играют роль антигенов. Таким образом, в организме человека на клеточном и молекуляр­ном уровнях непрерывно происходят процессы, нарушающие гомеостаз. Бла­годаря деятельности Т-лимфоцитов (киллеров) происходит опознавание и уничтожение мутантных клеток самого организма, обеспечивается функ­ция иммунного надзора. Ослабление активности Т-системы в старческом возрасте во многом определяет про­цесс старения. Т-лимфоциты опознают и клетки чужеродных тканей транс­плантатов, эта реакция лежит в основе отторжения пересаженных тканей. Часть тимоцитов, размножившихся после контакта с антигеном, не уча­ствует непосредственно в его обезвре­живании. Это клетки иммунологиче­ской памяти. При повторной пересадке кожи или другой ткани она отторгает­ся намного быстрее, чем после первой трансплантации.

Рис. 2. Схема образования Т- и В-лимфоцитов путём дифференцировки

стволовых клеток (по Дж. Уотсону).

 

Часть стволовых клеток направляет­ся в другие лимфатические органы; у птиц около клоаки находится специ­альное лимфоидное образование — фабрициева сумка, в которой стволовые клетки проходят определенные ста­дии развития. От латинского слова bursa — сумка они получили назва­ние В-лимфоциты. У млекопитающих и человека фабрициевой сумки нет. Предполагают, что аналогами этого органа являются лимфоидные скоп­ления в стенках кишок, миндалины (небно-глоточное кольцо) и аппендикс. В-система обеспечивает гумо­ральный иммунитет. Т-клетки (хелперы) (от англ. helper — помощник) стимулируют размножение В-лимфоцитов и превращение их в плазмобласты, а затем в плазматические клетки. При этом увеличивается коли­чество РНК, идет интенсивное разви­тие эндоплазматической сети — аппа­рата белкового синтеза. Этот процесс образования плазматических клеток происходит в лимфатических узлах и селезенке.

Зрелая плазматическая клетка утра­чивает способность к размножению и выделяет антитела — иммуноглобули­ны. Это гликопротеиды, обладающие специфической активностью против ан­тигенов. В настоящее время известно 5 классов этих веществ. Выработка антител — строго специфическая реак­ция. Плазматические клетки (определенный их клон) продуцируют тот тип антител, которые связывают и инактивируют данный антиген. Имму­ноглобулины выполняют различные функции, они могут связываться с ан­тигенами (токсинами), образуя преципитат. Если антиген находится на поверхности клетки, иммуноглобули­ны их склеивают, агглютинируют, антитела могут оказывать лизирующее действие.

 

Нарушения гомеостаза, свя­занные с дефектами иммунной системы.

В клинике известны забо­левания, связанные с врожденными де­фектами иммунной системы. Напри­мер, при недоразвитии тимуса отсут­ствуют Т-лимфоциты, нарушен транс­плантационный и противоопухолевый иммунитет. При недоразвитии В-системы тимоциты сохранены, но в крови отсутствуют гамма-глобулины, орга­низм не вырабатывает антител. Изу­чение таких врожденных аномалий на­ряду с экспериментами на животных дало возможность выяснить значение Т- и В-клеток. При дефиците Т-системы производится трансплантация ти­муса вместе с грудиной, взятой от мертворожденного ребенка.

В норме иммунная система не про­дуцирует антител против собственных тканевых белков. Существует ряд за­болеваний, которые рассматривают как следствие извращения иммунной реак­ции — так называемые аутоиммунные болезни. Например, множественный склероз — очень опасное заболевание, при котором развиваются аутоиммун­ные реакции, направленные против тканей центральной нервной системы.

Иммуногенетика — это направле­ние, изучающее закономерности насле­дования антигенной специфичности и генетическую обусловленность иммун­ных реакций.

В предыдущих разделах были при­ведены данные о генетике эритроцитарных антигенов системы АВО, MN, Rh. Однако, совпадения этих антиге­нов недостаточно для успешного при­живления трансплантатов; у человека имеется главный комплекс гистосовместимости — НLА (Human lycosites antigen — лимфоцитарный антиген чело­века). Антигены НbА играют очень важную роль в тканевой совместимости донора и реципиента. Зона НbА на­ходится в 6-й хромосоме, здесь име­ются локусы A, B, С, D1, D2, R. Этот комплекс сдадленных генов имеет протяженность 2 морганиды. Каждый ген имеет несколько аллельных вариантов. Известно 15 аллелей гена A, 20 алле­лей гена В, 5 аллелей гена С. Комби­нация аллелей дает многообразие в популяциях человека.

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.