Иммунокомпетентные клетки

Иммунная система является одной из немногих в организме, которые осуществляют свою главную функцию через "работу" отдельных клеток.

Иммунокомпетентные клетки

Для иммунитета этими "рабочими" элементами являются иммунокомпетентные клетки. Количество основных видов клеток насчитывает несколько штук. Зато производных от них клеток более десятка. Все это приводит к большому разнообразию форм, в зависимости от преимущественного места локализации и выполняемых ими функций. Но все они происходят из одной стволовой клетки красного костного мозга. Причем кроме них из этой клетки происходят клетки крови и ее форменные элементы. Тем не менее различия начинают провялятся буквально с первых делений стволовой клетки. В первую очередь это касается наличия включений цитоплазмы. И как результат на первых этапах выделяются две группы клеток. Первые содержат эти включения, а вторые нет. Кроме того ко вторым относятся клетки-предшественники эритроцитов и тромбоцитов. Этот главный признак различия послужил для разделения всех клеток иммунной системы на гранулоциты и агранулоциты. Соответственно клетки содержащие включения и клетки не содержащие их.

К гранулоцитам относят три основных вида. Это нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Соответственно в эту группу входят и производные данных клеток. Агранулоцитами считаются моноциты и лимфоциты.

Нейтрофилы ведут свое происхождение из миелоидной клетки, получившейся при делении полипотентной стволовой клетки-предшественника. От миелоидной клетки также происходят все гранулоциты, эритроциты и тромбоциты. Это обстоятельство обуславливает особенности строения мембраны - обладание большей подвижностью, чем у лимфоцитов. Благодаря этому нейтрофилы, выйдя из красного костного мозга в кровь, могут легко проникать через стенку сосуда в ткань.

Нейтрофил на стадии его формирования представляет собой клетку с ядром в форме колбаски. В его цитоплазме находится большое количество мелких гранул, содержащих различные ферменты и химические соединения. Первые необходимы для переваривания поглощенных чужеродных агентов. Вторые - для "сигнализации" другим клеткам иммунной системы и усиления воспаления. После выхода из красного костного мозга, ядро приобретает сегментарную конфигурацию. Кроме того на мембране находиться большое количество рецепторов, необходимых для "связи" с другими клетками. При обычных состояниях нейтрофилы выходят в кровь очень небольшим количестве. Специфические сигналы, включая интерлейкин-1 или компаненты белков системы комплемента, мобилизуют выход нейтрофилов из костного мозга в не активированном состоянии. Зато это происходит в очень большом количестве. Затем при встрече с антигеном клетки становятся активированными. При этом мембрана приобретает способность к большой подвижности (значит способной осуществлять фагоцитоз), а гранулы цитоплазмы с "сигнальными" веществами перемещаются ближе к внутренней поверхности мембраны. Они становятся готовы в любую минуту выпустить эти вещества. Такой процесс может происходить как в крови, так и в тканях, куда способны проникнуть эти клетки за счет своей способности влиять на проницаемость сосудистой стенки. В норме лишь 2-3 % нейтрофилов циркулируют в крови, около 7% находятся в тканях. Такие цифры получаются, если брать все количество. А именно 90% нейтрофилов находящихся в красном костном мозге. Здесь нейтрофилы способны жить несколько недель, тогда как вне костного мозга - не более 6-7 часов.

Эозинофилы схожи по строению с нейтрофилами. Они также содержат многочисленные включения цитоплазмы, способны к движению в сторону раздражения (в данном случае к месту выделения специальных сигнальных молекул). Однако между ними существуют и значительные различия. Во-первых, эозинофилы отличаются большей продолжительностью жизни и способности к рециркуляции, то есть несколько раз бывать в одном и том же месте организма. При большинстве инфекций эти клетки не проявляют своих основных функций. Однако при паразитарных заболеваниях, например, шистосомоз, токсароз, анкилоз, цистицеркоз, эхинококкоз эозинофилы играют центральную роль в защите организм. Кроме того, эозинофилия (повышение содержания данных клеток в крови) наблюдается при бронхиальной астме, кожных аллергиях и т. п. состояниях гиперчувствительности организма. Так же для эозинофилов характерно содержание некоторых химических веществ, способствующих замедлению воспалительной реакции.

Базофилы являются наименьшей по численности группой гранулоцитов - всего около 0. 2% от их общего числа. Эти клетки отличаются от двух предыдущих набором химически активных веществ своих цитоплазматических гранул. По большей части эти вещества способствую поддержанию условий для воспаления. В частности, они способствуют увеличению проницаемости сосудистой стенки капилляров, а значит, косвенно приводят к развитию отека ткани. Кроме того некоторые химические вещества способны раздражать некоторые нервные окончания. Например, гистамин и брадикинин способствуют появлению сыпи, кожного зуда. В организме существую две разновидности базофилов. Первые это собственно базофилы. Они остаются циркулировать в крови после выхода из красного костного мозга. Другие, при проникновении в ткани, превращаются в тучные клетки тем же набором функций. Отсюда их второе название тканевые базофилы, так свою "работу" они осуществляют в пределах окружающей ткани. Увеличение количества как собственно базофилов, так и тучных клеток особенно выражено при различных кожных аллергических заболеваниях. Например, экзема, контактный дерматит и другие. Основными местами локализации тучных клеток являются легкие, слизистые оболочки, кровеносные сосуды. Главными иммуноглобулины, способные связываться с базофилами, являются IgE.

Моноциты не содержат специальных цитоплазменных включений, но имеют хорошо развитую сеть лизосом - пищеварительных вакуолей. В каждой такой лизосоме содержится несколько видов ферментов. Это необходимо для тщательного переваривания. Причем эти ферменты способны расщеплять все виды биологического субстрата.

Моноциты, выйдя из красного костного мозга, циркулируют в крови несколько часов - от 5-10 часов до суток. При этом продолжительность их жизни не более 4-6 дней. Моноциты очень быстро покидают кровеносное русло и мигрируют в различные ткани. Здесь происходит их превращение в макрофаги. Причем для каждого вида тканей существует свой вид макрофага. Например, в печени моноциты превращаются в Купферовские клетки печени, которые осуществляют захват чужеродных частиц из печеночных пророков воротной вены. В легких моноциты превращаются в альвеолярные макрофаги. Здесь кроме фагоцитирования частиц, они входят в состав аэрогематического барьер. Попав в соединительную ткань, моноциты становятся свободными гистиоцитами. Таким образом, выполняя не только иммунную функцию, но и участвуя в синтезе основного вещества соединительной ткани. В лимфоузлах моноциты превращаются и становятся макрофагами лимфатических узлов. Если иммунокомпетентные клетки оседают на стенки полостей тела, они становятся макрофагами этих полостей. В брюшной полости это перитонеальный макрофаг, меду листками плевры - плевральный. В случае попадания моноцитов в кости, они становятся основными клетками, которые осуществляют резорбцию костной ткани - остеокласты. Часть моноцитов остается в красном костном мозге, где они становятся макрофагами. Причем, они могут быть как свободными, так и фиксированными. Здесь их основная задача заключается в фагоцитировании не нужных клеток. В том, что моноциты могут превращаться в такое разнообразие макрофагов, играют большую роль ростковые факторы, выделяемые клетками тканей.

Основная роль макрофагов заключается в поглощении чужеродных агентов и презентации его антигенов. Данный механизм одинаков для всех видов макрофагов. Вначале происходит фагоцитоз чужеродного тела с формированием полости или фагосомы. После чего к ней приближаются лизосомы и сливаются с этой фагосомой, что приводит к одной пищеварительной вакуоли, в которой происходит расщепление чужеродного агента. При этом антиген не подвергается никакому разрушению, а в полной целостности доставляется на внешнюю сторону мембраны макрофага. Все это необходимо для лимфоцитов, которые, подойдя к макрофагу "записывают" и "запоминают" структуру антигена.

Лимфоциты являются главными клетками приобретенного иммунитета. Существует две группы этих клеток. Это B- и T-лимфоциты. Первые названы в честь бурсы - специального органа птиц, где идет их образование. И где они впервые были открыты. Вторые названы из-за того, что их последние этапы развития идут в тимусе. Обе группы клеток начинают образовываться в красно костном мозге. Затем T-лимфоциты покидают его и переходят в вилочковую железу, где происходит окончательное развитие данных клеток. В отличие от них B-лимфоциты остаются и "дозревают". Только полностью сформированные клетки покидают красный костный мозг. B-лимфоциты выполняют роль "фабрики" антител. Для этого они способны запоминать структуру антигена и на основании его строения происходит образование комплиментарных белковых соединений, способных к обезвреживанию, как самого антигена, так и его носителей. B-лимфоциты способны к длительному существованию в течении нескольких лет и десятилетий. Один активированный лимфоцит (правильно его называть плазматической клеткой) способен производить только антитела одного конкретного вида. Таким образом, в организме одновременно может быть несколько десятков видов таких клеток, готовых в любой момент к осуществлению своей защитной функции.

  • T-лимфоциты осуществляют свои функции несколько иными способами. При их созревании образуется три вида клеток, которые и выполняют иммунные функции.
  • Т-хелперы. Эти клетки являются своеобразными арбитрами воспалительной реакции и частично всего иммунного ответа. Они при помощи специальных веществ, производимых их синтетическими органеллами, способны влиять на работу клеток иммунной системы. Все это приводит к усилению иммунного ответа, например, ускорению воспалительных реакций.
  • Т-супрессоры оказывают противоположное действие. Эти клетки способствуют торможению иммунных реакций.
  • Т-киллеы являются главными клетками, которые участвуют в непосредственном уничтожении чужеродных агентов.

В заключении следует упомянуть, что, несмотря большое разнообразие форм, все иммунокомпетентные клетки имеют очень четкие механизмы взаимной регуляции. Во многом это происходит благодаря общности происхождения.

Иммунология Комментировать
+ 2 -