Человек обладает механизмом надзора, который называется иммунной системой. Эта система защищает его от болезнетворных микроорганизмов, таких, как бактерии и вирусы, от раковых клеток, от пересаженных органов и тканей, а также клеток донорской крови. В ряде случаев при несовместимости крови беременной женщины и её плода по системе Rh (Резус) эритроциты плода, проникая в кровь матери через плацентарный барьер, вызывают на себя синтез антирезусных антител, которые проходя плацентарный барьер, поступают в кровоток плода, взаимодействуют с его эритроцитами, вызывают их гемолиз и внутриутробную гибель плода. Иммунная система, выполняющая надзорную функцию, специфически распознает и избирательно уничтожает вторгшиеся чужеродные агенты.
К иммунной системе человека относятся: вилочковая железа или тимус, красный костный мозг, селезёнка, лимфатические узлы, пейеровы бляшки или групповые лимфатические фолликулы тонкого кишечника, солитарные лимфатические фолликулы толстого кишечника, рассеянные лимфоидные скопления, лимфоидные скопления области зева, лимфоциты костного мозга и периферической крови. Общая масса этого «диффузного органа иммунитета» у взрослого человека составляет около 1,5 - 2 кг.
В иммунной системе существует иерархия, т.е. разделение органов на главные (центральные) и второстепенные (периферические). Главные органы занимают доминирующее положение. В этом, безусловно, есть смысл. Первый этап дифференцировки и обучения полипотентных, т.е. способных дифференцироваться в нескольких направлениях, лимфоидных клеток происходит в костном мозге. Из костного мозга клетки мигрируют в тимус и фабрициеву сумку или в её аналоги, где обучение клеток продолжается. К центральным органам относятся красный костный мозг, тимус, фабрициева сумка птиц или её аналоги у человека. Костный мозг расположен в губчатом веществе костей и состоит из ретикулярной стромы, в ячейках которой находятся полипотентные стволовые S-клетки, родоначальники гемопоэтических клеток, т.е. ростков кроветворения.
Кроме них в костном мозге находятся лимфоидные стволовые клетки, предшественники плазматических, т.е. антителообразующих, клеток и зрелые плазматические клетки.
Стволовые клетки способны дифференцироваться в разных направлениях, в связи, с чем их называют полипотентными или плюрипотентными. 80-90% стволовых полипотентных клеток костного мозга находятся в состоянии покоя.
Направления дифференцировки стволовых клеток костного мозга
Стволовые клетки не поступают в кровоток, они чувствительны к облучению, что следует знать людям, получавшим лучевую терапию на области, близко расположенные к местам локализации красного костного мозга.
Пути дифференцировки стволовых клеток костного мозга
Стволовые полипотентные клетки костного мозга проходят первый этап дифференцировки в направлении предшественников Т-лимфоцитов (Тимус-зависимых) и В-лимфоцитов (Бурса-зависимых). Начальные этапы дифференцировки являются антигеннезависимыми и проходят в костном мозге. Дальнейшая дифференцировка предшественников Т- и В-лимфоцитов стимулируется антигеном и происходит во вторичных лимфоидных органах. Антителообразующие клетки (В-лимфоциты), прежде чем попасть в периферические или вторичные лимфоидные органы, проходят еще дифференцировку в костном мозге.
Направление дифференцировки Т-лимфоцитов определяется еще в костном мозге. Однако для дифференцировки и созревания Т-клеток необходим их непосредственный контакт с клетками тимуса. «Обучение» Т-лимфоцитов происходит в тимусе под влиянием его гуморальных и клеточных систем. «Обучение» Т-лимфоцитов в тимусе продолжается в среднем 3 недели. Обученные субпопуляции Т-лимфоцитов заселяют глубинные или периферические слои лимфоидных фолликулов периферических органов иммунной системы в отличие от В-лимфоцитов, накапливающихся в центральных отделах вышеназванных образований.
Популяции Т- и В-лимфоцитов неоднородны. Популяция В-лимфоцитов включает следующие субпопуляции: В-эффекторы, В-хелперы, В-супрессоры, которые в свою очередь неоднородны и делятся на несколько разновидностей, выполняющих разные функции.
Популяция Т-лимфоцитов включает субпопуляции со сходными названиями: Т-эффекторы, Т-хелперы, Т-супрессоры, Т-киллеры, Т-амплифайеры, Тs -лимфоциты. Т-эффекторы отличаются большим разнообразием клеток, выполняющих отличающиеся функции.
Механизм включения В-лимфоцитов в антителообразование реализуется за счет различных типов Т-хелперов. Т-амплифайеры усиливают функции Т- и В-лимфоцитов. Тs -лимфоциты обладают высокой активностью при аутоиммунных процессах. Т-хелперы стимулируют созревание В-лимфоцитов. Представленный далеко не полный перечень субпопуляций и их разновидностей, обученных внутри популяций Т- и В-лимфоцитов, свидетельствует об их разнообразном участии в иммунном ответе и о разных вариантах клеточной кооперации.
Тимус, вилочковая или зобная железа (по латински – thymus ) является главным или центральным органом иммунитета. В 60-е годы XX века была установлена главенствующая роль тимуса в иммунитете. Тимус у человека расположен в грудной полости, за грудиной, т.е. между грудиной и сердцем. Тимус состоит из двух больших долей, разделенных на мелкие дольки, в которых гистологически различают корковое и мозговое вещество. Формирование тимуса завершается в плодном периоде, на четвёртом месяце внутриутробной жизни. К моменту рождения вес тимуса составляет 15 грамм, в подростковом периоде достигает своего максимума: 20-37 грамм, т.е. тимус оказывается вовлеченным в ростовые процессы у детей. В дальнейшем происходит обратное развитие или медленная инволюция тимуса, полностью орган никогда не исчезает.
У млекопитающих и человека не обнаружен орган, который был бы функциональным аналогом фабрициевой сумки птиц, и этот факт был бы доказан. Фабрициева сумка птиц, будучи центральным органом иммуногенеза, определяет способность к гуморальному иммунному ответу. На роль аналога или эквивалента фабрициевой сумки птиц у человека и животных, представителей других классов кроме птиц, рассматриваются костный мозг и групповые лимфатические фолликулы (пейеровы бляшки) тонкого кишечника. В ряде случаев рассматриваются не только пейеровы бляшки тонкого кишечника, а вся лимфоидная ткань, приуроченная к пищеварительному тракту.
Известно, то «минус» ткань приводит к «минус» функции. С определённой степенью вероятности следует допустить некоторое ослабление иммунитета у лиц, перенесших аппендэктомию. Людей, перенесших удаление небных миндалин и аденоидов (разрастаний лимфоидной ткани позади мягкого неба), вероятно, значительно больше, чем перенесших аппендэктомию. Если отталкиваться от тезиса: «минус» ткань - «минус» функция, люди, перенесшие удаление участков лимфоидной ткани, приуроченной к пищеварительному тракту, должны прогнозировать у себя ослабление иммунитета. Ослабление иммунитета станет заметным по мере старения человека на фоне возрастной инволюции тимуса (центрального органа иммуногенеза).
Экспериментальным путём невозможно установить: являются ли эквивалентом фабрициевой сумки костный мозг и групповые лимфатические фолликулы тонкого кишечника млекопитающих и человека, поскольку эти образования невозможно полностью удалить хирургическим путём для дальнейшего наблюдения за выпадением тех или иных реакций иммунитета.
Пейеровы бляшки тонкого кишечника и солитарные фолликулы толстого кишечника располагаются в подслизистом слое кишечника и представляют собой лимфоидные фолликулы, центральная часть которых образует зародышевый центр, окружённый компактными скоплениями лимфоцитов. Такие же лимфоидные фолликулы образуют корковый слой фабрициевой сумки.
Структурно-функциональной единицей лимфатических узлов является лимфатический или лимфоидный фолликул. В лимфатических узлах различают корковое и мозговое вещество. Корковое вещество занимает поверхностные слои, в нём расположены лимфатические фолликулы. Вглубь узла расположена паракортикальная зона, вглубь от которой, ближе к воротам узла, где проходят сосуды, расположено мозговое вещество или медуллярная зона. Лимфатические узлы заполнены лимфоцитами и ретикулярными клетками. В центральной части фолликулов расположены центры размножения или зародышевые центры, которые являются В-зависимой зоной, т.е. ответственны за синтез антител. Мозговое вещество также является В-зависимой зоной. Паракортикальная зона является Т-зависимой зоной или тимус-зависимой зоной, она участвует в функционировании Т-системы иммунитета. После иммунизации проникающие в лимфатические узлы антигены захватываются макрофагами и локализуются в тимус-зависимой зоне.
Структурно-функциональным элементом селезёнки является селезёночная долька, которая пронизана синусоидами, содержащими красную пульпу, в которой содержится большое количество эритроцитов. В синусоидах тяжами располагается белая пульпа, которая построена аналогично лимфоидным фолликулам, имеет центры размножения и узкую паракортикальную тимус-зависимую зону.
Лимфоидная ткань селезёнки участвует преимущественно в иммунных реакциях гуморального типа.
Взаимодействие клеток при иммунном ответе.
Обозначения участников этого взаимодействия: М - макрофаг, Аг – антиген, Тн – Т-хелпер, Т – Т-супрессор, В – В-лимфоцит, ПК – плазматические клетки.
Таким образом, специфические иммунные реакции обеспечиваются тремя типами зрелых Т-лимфоцитов, тремя типами зрелых В-лимфоцитов и макрофагами.