Красный костный мозг

Самым важным органом не только иммунной системы, но и кровеносной системы является красный костный мозг.

Красный костный мозг

Во время внутриутробного развития начинает закладываться с 2-4 месяца. Изначально он появляется в плоских костях и телах позвонков. Позже - в эпифизах (конечные части) трубчатых костях. К последним месяцам беременности красными костный мозг заполнит полости всех костей, и кроветворная функция переходит от печени к нему. После рождения, начинается постепенная замена красного костного мозга на так называемый желтый костный мозг. Это скопление жировой ткани в костных полостях. К 4-5 годам все крупные полости трубчатых костей (прежде всего диафиз) становятся, заполнены желтым костным мозгом. Красный остается только в эпифизах и плоских костях. И так будет до глубокой старости, пока и эти участки не начнут замещаться на жировую ткань.

Таким образом, один из главных органов иммунной системы располагается в губчатом веществе кости. Внешне оно напоминает пемзу, но все полости хорошо сообщаются друг с другом. Такое строение губчатого вещества обусловлено расположением костных перекладин, в большом количестве идущими от плотного вещества (слой эндоста) через всю полость кости. В данных пространствах и располагается сам красный костный мозг.

Ткань костного мозга представляет собой своеобразную "смесь" клеток. Но это только на первый взгляд. При исследовании с помощью микроскопа, все эти клетки можно разделить на три большие группы.

  • остеобласты.
  • так называемые ретикулярные клетки или фибробласты.
  • стволовые полипотентные клетки.

Остеобласты расположены по периферии ткани красного костного мозга и плотно прилегают к костным элементам губчатой ткани.

Эти клетки способны выделять некоторые химические вещества, влияющие на рост и развитие клеток крови. В частности интерлейкины 2, 4, 6 и 7. Интерлейкин-2 способствует развитию предшественников T-лимфоцитов. Интерлейкины-4, -6 и -7 являются факторами развития B-лимфоцитов и других клеток крови. Кроме данных факторов развития, остеобласты способны вырабатывать тумор-некротизирующий фактор, трансформирующий ростковый фактор-бетта и гамма-интерферон. Все они в той или иной степени способствую остановке развития клеток крови (гемопоэза).

Фибробласты являются клетками, образующими "среду обитания" для клеток крови. Другими словами - это главные органообразующие клетки красного костного мозга. В первую очередь эти клетки производят коллаген, который служит каркасом для аморфного вещества - основы красного костного мозга. Оно представляет собой жидкость с очень высокой плотностью и большим содержанием аминогликанов.

Также сквозь основное вещество проходят множество небольших капилляров. Диаметром около 30 мкм. Они имеют ряд особенностей, которые способствуют замедлению течения крови в них. В первую очередь это обеспечивается разностью общего диаметра "входящих" и "выходящих" сосудов. Для первых он больше, что в соответствии с законом Бернулли, приводит к снижению скорости течения крови. Кроме того, в ткани костного мозга находиться большое количество нервных волокон. Такое богатое кровоснабжение необходимо для увеличения так называемой «стартовой площади», с которой клетки уходят в кровь. А так же хорошей слаженности работы всей ткани, которая так разобщена в организме.

Общий вес всего красного костного мозга около 2-3 килограмм при среднем весе человека 70 килограмм. Или от 3 до 5% от общей массы тела.

Стволовые полипотентные клетки и происходящие от них, клетки крови. Сам процесс образования этих клеток носит общее название - гемопоэза. Он и определяет главную функцию красного костного мозга. А из-за того, что само образование клеток крови идет не одинаково, *красный костный мозг* имеет различающиеся участки ткани. Они получили название "ростки". То место, где происходит преимущественное образование красных кровяных телец, называется красным ростком; лейкоциты - белым.

Как говорилось выше, образование клеток крови идет из стволовой клетки. Общим названием для всего этого процесса, является гемопоэза. Другие названия, описывающие более частные процессы строятся из начальной части слова конкретной группы клеток и окончания - поэз. Образование эритроцитов называется эритропоэз, лейкоцитов (в том числе и образование лимфоцитов) - лимфопоэз. Рассмотрим более подробно процесс образования клеток иммунной системы.

Первоначально стволовая клетка-предшественник гемопоэза делиться на двое. В результате образуются две клетки, одна из которых является точной копией стволовой клетки - это необходимо для поддержания их популяции. Вторая клетка и есть предшественник для всех клеток гемопоэза. Она называется гемогистиобласт. При делении этой клетки происходит образование 2 других клеток, предшественников. Это клетка предшественница лифопоэза и клетка-предшественница миелопоэза.

1. Клетка-предшественница при своем развитии дает несколько других.

  • Проэритробласт, которы в процессе своего развития превращается в эритроцит.
  • Мегакариобласт. Эти клетки располагаются вокруг капилляров. Затем превращаются в мегакариоциты. Отростки последних способны проникать через стенку сосудов. Со временем, по мере роста клетки, происходит отрыв частей отростка. Это и есть тромбоциты.
  • Монобласт. Далее клетка через несколько делений превращается в моноцит. Они, после выхода из костного мозга с кровью разносятся по всем тканям и органам. Здесь моноциты, под действием различных местных факторов, превращаются в макрофаги. Причем, разновидность зависит от того, в какой конкретной ткани будут располагаться клетки. Это же накладывает отпечаток на их выполнение ими определенных функций.
  • Миелобласт - клетка-предшественник главных клеток врожденного иммунитета. Через несколько промежуточных стадии, из миелобласта образуются эозинофилы, базофилы и нейтрофилы. Здесь же в красном мозге происходит их "созревание". То есть приобретение способности к выполнению своих основных функций. Для этого в них происходит избирательное накопление некоторых веществ. Например, базофилы и эозинофилы накапливают большое количество различны медиаторов воспаления. Таких как гистамин, брадикинин и др. Кроме того, весь обмен веществ "работает" на производство данных химических соединений. Для нейтрофилов характерно образование множества вакуолей с различными ферментами.

2. Клетка-предшественница лимфопоэза при своем делении дает только две клетки Предшественник B-лимфоцитов и предшественник T-лимфоцитов. На первых этапах их развитием практически не отличается. Оба вида клеток проходят через несколько стадии внутренней и внешней дифференцировки. Внутренняя дифференцировка включает в себя развитие способностей к синтезу определенных химических веществ. Для этого более сложное строение приобретают так называемые органеллы синтеза. Прежде всего, рибосомы, аппарат Гольджи. В геноме клеток записывается информация по дальнейшему развитию. Благодаря ней, лимфоциты, выйдя из клетки способны к производству некоторых химических соединений. Например, лимфокины, интерлейкины и другие вещества иммунного ответа. Внешнее развитие подразумевает развитие воспринимающего аппарата клетки. На мембране происходит развитие большого разнообразия рецепторов. Отличительной чертой лимфоцитов, является их способность к очень сильному замедлению своего метаболизма. Это лежит в основе их способности к длительному сроку жизни.

Через некоторое время линии развития лимфоцитов расходятся. B-лимфоциты остаются и развиваются в красном костном мозге, а предшественники T-лимфоцитов мигрируют и продолжают развитие в вилочковой железе (тимусе).

Из-за способности к частому делению клеток красный костный мозг обладает высокой степенью чувствительности к радиации и действию различных цитостатиков - препаратов останавливающих развитие клетки. Ионизирующее излучение, за счет своих частиц, способно нарушить нормальные процессы деления клеток. В результате получаются не жизнеспособные клетки или клетки, не обладающие способностью к дальнейшему развитию. Потому одним из проявлений радиационного воздействия на человека, является так называемая костномозговая форма лучевой болезни. Прежде всего, она проявляется в угнетении кроветворения, что является причиной анемии и снижении иммунитета. По такому же принципу чувствительны к радиации раковые клетки. Но их чувствительность в несколько раз выше, чем у клеток красного костного мозга. На это и основан принцип применения облучения при онкологических заболеваниях. Для этого берут дозы, которые слабо влияют на кроветворение, но достаточны для борьбы с опухолевыми клетками.

Иммунология Комментировать
+ 2 -