Органы кроветворения и иммунной защиты (Лекция 12)

ОРГАНЫ КРОВЕТВОРЕНИЯ И ИММУННОЙ ЗАЩИТЫ
Классификация:
I. Центральные
1. Красный костный мозг
2. Тимус
II. Периферические
1. Селезенка
2. лимфатические узлы
3. Иммунная система слизистых
- миндалины, пейеровы бляшки,
аппендикс, МALT, BALT

Особенности строения центральных органов
1. Содержат стволовые гемопоэтические клетки
2. Содержат стромальные клетки
3. Стромальные клетки обеспечивают микроокружение гемопоэтических клеток
4. Осуществляется антигеннезависимая пролиферация и дифференцировка
5. Клетки заселяют периферические органы, образуя Т- и В-зависимые зоны
6. Синусоидные капилляры и посткапиллярные вены обеспечивают миграцию клеток

Красный костный мозг

КРАСНЫЙ КОСТНЫЙ МОЗГ
Красный костный мозг представляет собой центральный орган кроветворения и иммуногенеза, содержащий самоподдерживающуюся популяцию стволовых клеток крови и участвующий в образовании клеток миелоцитарного и лимфоцитарного рядов. У взрослого он рассредоточен по всему организму
(что маскирует его массу –
1.5-2 кг), находится в ячейках губчатого вещества костей (в плоских костях и эпифизах трубчатых костей).

КРАСНЫЙ КОСТНЫЙ МОЗГ
В состав красного костного мозга входят три компонента:
гемопоэтический, стромальный,
сосудистый
Красный костный мозг (общий вид)
Окраска: азур II-эозин
(после прижизненного введения животному кармина)
1 - кость: 1.1 - компактное вещество, 1.1.1 - сосуд, проникающий в губчатое вещество, 1.2 - губчатое вещество, 1.2.1 - костные трабекулы, 1.2.2 - эндост; 2 - гемопоэтический компонент; 3 - стромальный компонент: 3.1 - ретикулярные клетки, 3.2 - жировые клетки, 3.3 - макрофаги с гранулами кармина в цитоплазме; 4 - сосудистый компонент: 4.1 - синусоиды (венулярные синусы), 4.2 - центральная вена

Стромальный компонент
включает: ретикулярные клетки отростчатой формы и волокна, образующие трехмерную сеть (ретикулярные клетки, прилежащие к стенке синусов, называют адвентициальными);
адипоциты (жировые клетки);
макрофаги;
клетки эндоста (соединительнотканной выстилки костных полостей);
Красный костный мозг
Окраска: азур II-эозин
(после прижизненного введения животному кармина)
1 - гемопоэтический компонент: 1.1 - эритробластический островок, 1.2 - скопления развивающихся гранулоцитов, 1.3 - мегакариоцит, 1.4 - бластные формы, 1.5 - лимфоциты; 2 - стромальный компонент: 2.1 - ретикулярные клетки, 2.2 - жировые клетки, 2.3 - макрофаги с гранулами кармина; 3 - сосудистый компонент: 3.1 - синусоид (венулярный синус), 3.1.1 - эндотелий, 3.2 - зрелые форменные элементы в просвете синуса

Сосудистый компонент
наряду с обычными сосудами микроциркуляторного русла содержит особые посткапиллярные (венозные) синусы - тонкостенные анастомозирующие сосуды диаметром 50-75 мкм.
Синусы выстланы тонким эндотелием, способным отличать зрелые форменные элементы гемопоэтического компонента от незрелых и пропускать их в просвет синуса через временно образующиеся в цитоплазме клеток поры. Базальная мембрана на большем протяжении отсутствует.
Наружный (прерывистый) слой стенки синусов образуют адвентициальные клетки. Синусы снабжены сфинктерами и способны временно выключаться из кровотока, играя роль "отстойников", в которых дозревают форменные элементы. К ним снаружи прилегают макрофаги, проникающие своими отростками в просвет синусов.
Красный костный мозг. КТ - костная ткань, Э - эндост, ЖК - жировые клетки, МФ - макрофаги, С - синусы, МКЦ - мегакариоцит. Стрелками показаны форменные элементы, мигрирующие в просвет синуса, двойными стрелками - формирование тромбоцитов (ТР) при фрагментации отростков мегакариоцитов.

Распределение клеток различных типов
в гемопоэтическом компоненте не случайно.
Так, мегакариоциты всегда лежат вблизи синусов, проникая в их просвет своими отростками в виде лент, которые распадаются на отдельные тромбоциты.
Гранулоциты созревают вблизи клеток эндоста и контактируют с ретикулярными клетками и преадипоцитами.
Эритроидные элементы развиваются в составе т.н. эритробластических островков, в контакте с ретикулярными клетками, которые накапливают и передают им частицы ферритина (содержащие железо, необходимое для синтеза гемоглобина).
Красный костный мозг. КТ - костная ткань, Э - эндост, ЖК - жировые клетки, МФ - макрофаги, С - синусы, МКЦ - мегакариоцит. Стрелками показаны форменные элементы, мигрирующие в просвет синуса, двойными стрелками - формирование тромбоцитов (ТР) при фрагментации отростков мегакариоцитов.

Миграция лейкоцитов и тромбоцитов через стенку синусоидного капилляра в красном костном мозгу

Гемопоэтический компонент
Миелоидная ткань Клетки из ростков:
1. Эритроцитарный
2. Гранулоцитарный
- нейтрофилы - базофилы
- эозинофилы
3. Моноцитарный
4. Тромбоцитарный (мегакариоцитарный)
5. В-лимфоцитарный

Красный костный мозг

Микроокружение
I. Стромальные клетки и вырабатываемые ими вещества
1. Колониестимулирующие факторы
2. Интерлейкины (IL)
3. Интерфероны
4. Гликозаминогликаны (ГАГ)
II. Гормоны
III. Нервные окончания и их медиаторы
Миелопоэз

Большая часть (75%) В-лимфоцитов
образовавшихся в костном мозге, здесь же гибнет механизмом апоптоза в ходе отбора, включающего положительную селекцию (выживание клеток с нужными рецепторами) и отрицательную селекцию (гибель клеток, обладающих рецепторами к собственным антигенам). Погибшие клетки захватываются макрофагами

ТИМУС
Тимус (зобная, или вилочковая железа) представляет собой центральный орган иммунной системы, в котором происходит антигеннезависимая пролиферация и дифференцировка Т-лимфоцитов из их предшественников, поступающих из красного костного мозга. Наибольшего развития достигает в детстве, после полового созревания подвергается возрастной инволюции, частично замещаясь жировой тканью.

Тимус
Функции:
1. Антигеннезависимая пролиферация
2. Дифференцировка Т-лимфоцитов
3. Эндокринная (тимозин)
Строение:
1. Строма
2. Паренхима

Тимус. Видна его дольчатая структура.
Корковое вещество тимуса. Эпителиоретикулярные клетки с ядрышками (треугольники), окруженные Т-лимфоцитами.
Взаимоотношения между эпителиоретикулярными клетками и лимфоцитами тимуса.

Покрыт соединительнотканной капсулой, которая продолжается в перегородки, содержащие сосуды и разделяющие его на связанные друг с другом дольки. Долька состоит из трехмерной сети отростчатых эпителиальных (эпителиоретикулярных) клеток, образующих строму органа, в петлях которой располагаются лимфоциты (тимоциты). В каждой дольке выделяют корковое и мозговое вещество

1. Корковое вещество -
более темное вследствие плотной упаковки тимоцитов (содержит около 90% их числа). Предшественники Т-клеток (претимоциты) поступают в него из красного костного мозга, мигрируя через стенку сосудов кортикомедуллярной зоны; пролиферирующие тимоциты располагаются в виде скоплений между эпителиальными клетками в т.н. субкапсулярной зоне, имеют вид больших лимфоцитов и еще не обладают рецепторами Т-клеток (РТК). Созревающие тимоциты, продолжая делиться и перемещаясь в более глубокие части коры, за счет реаранжировки генома образуют РТК к различным антигенам. Они имеют вид средних и малых лимфоцитов.

Тимоциты коры при стрессе разрушаются (под действием кортикостероидов), что вызывает опустошение коры (акцидентальную инволюцию).

Подавляющее большинство (90-95%) тимоцитов, образовавшихся в коре, в ней же гибнет механизмом апоптоза в процессе отбора, включающего положительную селекцию (выживание клеток, способных распознавать собственные белки главного комплекса гистосовместимости) и отрицательную селекцию (гибель клеток с рецепторами к собственным антигенам). Погибшие клетки уничтожаются макрофагами.

В коре образуются субпопуляции Т-клеток: сначала они одновременно экспрессируют маркеры хелперов/индукторов (CD4), киллеров/супрессоров (CDs) и РТК, затем - РТК и только один из маркеров. Более зрелые Т-клетки перемещаются в мозговое вещество.

В корковом веществе имеется несколько особых вариантов эпителиальных клеток:
секреторные
клетки
"клетки-няньки"
периваскулярные
клетки
Вырабатывают факторы, необходимые для созревания тимоцитов: тимозин, тимопоэтин, тимусныи сывороточный фактор
Заключают в своей цитоплазме до нескольких десятков активно делящихся и часто гибнущих тимоцитов, изолируя их от окружающих клеток и участвуя, по-видимому, в их селекции
охватывают уплощенными отростками капилляры и служат элементом гематотимусного барьера (имеется только в корковом веществе), предотвращающего воздействие циркулирующих в крови антигенов на созревающие тимоциты

светлые, оксифильные, со светлым ядром, крупным ядрышком и умеренно развитыми органеллами. Своими отростками они охватывают тимоциты, создавая микроокружение, необходимое для их деления и созревания.
Ретикулоэпителиальные клетки

2
1
2
1 – ядро клетки няньки, 2 – лимфоциты
клетки-няньки
Клетки-няньки

Тимус

Корковое вещество тимуса
СD3

Мозговое вещество тимуса

Мозговое вещество
- рециркулирующий пул Т-лимфоцитов

Тельца Гассаля

Мозговое вещество
Эпителиальные клетки - более крупные и многочисленные, чем в коре; в отдельных участках они, уплощаясь и ороговевая, накладываются друг на друга концентрическими слоями, образуя слоистые эпителиальные тельца (Гассаля) диаметром до 100 мкм и более. Функция слоистых телец неясна; их размеры и число увеличиваются с возрастом и при стрессе.
Тимус. Долька
Окраска: гематоксилин-эозин
1 - междольковая соединительная ткань; 2 - корковое вещество: 2.1 - тимоциты коркового вещества; 3 - мозговое вещество: 3.1 - тимоциты мозгового вещества, 3.2 - тимусные тельца (Гассаля), 3.3 - кровеносные сосуды

Гемато-тимусный барьер

Акцидентальная инволюция

Лимфатические узлы

Лимфатический узел - схема

лимфатический узел
капсула
корковое вещество
мозговое вещество
паракортикальная
зона
ПлВСТк
липоциты
трабекулы
мозговые тяжи
синусы
лимфоидные узелки
трабекулы
синусы
трабекулы
наружная кора

лимфатический узел
капсула
корковое вещество
мозговое вещество

А-лимфатический узел. Представлены корковое и мозговое вещество и их основные компоненты.
Б-капсула(1), лимфоидные узелки с герминативными центрами(2), субкапсулярный синус(3), промежуточный синус(4), мозговые тяжи(5), мозговой синус(6), трабекула(7)
А

Участок наружной коры лимфатического узла. Видны капсула, субкапсулярный синус, диффузная лимфоидная ткань и лимфоидные узелки.

краевой синус
1
4
2
1
3
2
1 – капсула, 2 – ретикулярная клетка, 3 – лимфоидный узелок, 4 – береговая клетка
3

лимфоидный узелок
светлый центр,
центр размножения,
герминативный центр,
реактивный центр
корона
корона

А-мозговое вещество лимфатического узла.
Б-мозговые тяжи(1), мозговые синусы(2)
А
Б

*
мозговой промежуточный синус *

Мозговой синус лимфатического узла.
Макрофаг(1), ретикулярная клетка(2), трабекула(3)

ток лимфы
через лимфатический узел
приносящий сосуд
воротный синус
мозговой промежуточный синус
корковый промежуточный синус
краевой синус
выносящий сосуд

кровоснабжение
лимфатического узла
артерия
вена
1
1 – посткапиллярная венула с высоким эндотелием
1

функции селезёнки
функции красной пульпы:
Депонирование зрелых форменных элементов
Разрушение старых и деформированных эритроцитов и тромбоцитов
Фагоцитоз инородных частиц – фильтрация крови
Обеспечение дозревания лимфоидных клеток
функции белой пульпы:
Улавливание Ag из крови
Взаимодействие лимфоцитов с Ag,
Ag-представляющими клетками
и друг с другом
Начальные этапы Ag-зависимой пролиферации и дифференцировки

селезёнка
капсула
белая пульпа
красная пульпа
ПлВСТк
РВСТк
мезотелий
сосуды
пульпарные артерии
лимфоидная ткань
кисточковые артериолы
венозные синусы
пульпарные вены
тяжи Бильрота
трабекулы

селезёнка
красная и белая пульпа

капсула селезёнки
красная пульпа
капсула
мезотелий

А-селезенка. Видна красная пульпа и участок белой пульпы
Б-периартериальное лимфатическое влагалище(ПАЛВ) (1), центральная артерия(2), красная пульпа(3), синусоиды(4)
А

красная пульпа
1
1
1
тяжи Бильрота
эндотелий
венозные синусы

лимфоидный узелок
селезёнки
1
2
3
4
5
1 – центральная артерия, 2 – периартериальная зона, 3 – светлый центр,
4 – мантийная зона, 5 – маргинальная зона

кровоснабжение селезёнки
селезёночная артерия
селезёночная вена
трабекулярные артерии
пульпарные артерии
центральная артерия
кисточковые артериолы
пульпарные вены
трабекулярная вена
синусоидные капилляры
тяжи красной пульпы
открытое
закрытое

Схема строения селезенки и кровообращения в ней.

венозный синус

открытое кровоснабжение
закрытое кровоснабжение
схема кровоснабжения селезёнки

лимфоидные узелки – В-зависимые зоны
корона
мантийная зона
1
герминативный центр

циркуляция лимфоцитов

лимфоидная ткань слизистых оболочек
лимфоидные узелки
диффузная лимфоидная ткань
строение
локализация
корона
герминативный центр
В-зона
Т-зона
пищеварительная трубка
воздухоносные пути
мочеотводящие пути
половая система
пейеровы бляшки
миндалины
одиночные лимфоидные узелки

Легкое. В соединительной ткани слизистой оболочки бронхиолы выяляется скопление лимфоцитов-пример лимфоидной ткани, ассоциируется со слизитой оболочкой (MALT)
Пейерова бляшка тонкой кишки

Схема строения иммунной системы слизистой оболочки кишки.

нёбная миндалина
1
1
2
1
1 – крипты, 2 – лимфоидные узелки

А-небная миндалина состоит из диффузной лимфоидной ткани и лимфоидных узелков, расположенным под многослойным плоским эпителием.
Б-крипта(1), многослойный плоский эпителий(2), лимфоидные узелки(3), диффузная лимфатическая ткань(4), герминативный центр(5), капсула(6), слизистые железы(7)
А

эпителий крипты
1
2
1 – эпителий крипты, 2 – эпителий крипты, инфильтрированный лимфоцитами

Многослойный плоский эпителий небной миндалины.

лимфоидные
узелки
лимфоидные
узелки
однослойный призматический каёмчатый эпителий
ядра
лимфоцитов

тонкая кишка – лимфоидные узелки
лимфоидные
узелки

толстая кишка – лимфоидные узелки
лимфоидные
узелки
лимфоидные
узелки