16. Иммунная система

1. Лектор: Заведующая кафедрой гистологии и микробиологии МИ СВФУ, доцент, к.б.н. Пшенникова Елена Виссарионовна

ИММУННАЯ СИСТЕМА
Морфофункциональные
особенности

2.

Центральные:
ККМ
Тимус
Периферические:
Лимфатические узлы,
Селезенка,
Миндалины,
Червеобразный отросток
Одиночные лимфатические узелки
др.
Функции:
Участие во процессах
иммуногенеза
Защита от микроорганизмов,
антигенов
Иммунный надзор за
деятельностью клеток
собственного организма

3. Иммунный ответ

Иммунитет
Врожденный
(неспецифический)
Приобретенный
(специфический)
Иммунитет
Клеточный
(цитотоксический)
Киллеры
Гуморальный
(Продукция антител)
В-лимфоциты

4. Основные понятия

Иммунитет – это защита организма от всего
генетически чужеродного (антигенов).
Антигены – это сложные органические вещества,
способные вызывать специфический иммунный ответ
(вирусы, бактерии, паразиты, чужеродные клетки и
ткани, мутационно изменившиеся собственные
клетки, продукты жизнедеятельности и т.д.)
Антитела – это сложные белки, синтезируемые
плазматическими клетками и В-лимфоцитами,
способные соединяться с соответствующими
антигенами и обезвреживать их.

5. Строение молекулы антитела (Ig)

4 полипептидные цепи
2 - Н- тяжелые
2 – L-легкие
Вариабельные области
на концах:
Fab-фрагменты –
антигенсвязывающие
Постоянные области:
Fc-фрагмент -связывают
компоненты
комплемента
(рецепторы)

6. Основные понятия

Комплемент – группа белков (в сыворотке крови), которая
активизируется при связывании антитела с антигеном,
Приводит к образованию опсонинов, которые облечают
фагоцитоз и лизис.
На всех клетках имеются антигены гистосовместимости
(МНС - major histocompatibility complex – главный комплекс
гистосовместимости) - гликопротеины, рецепторы, имеются на
всех клетках, узнаются Тц
МНС I – присутствует на поверхности всех ядросодержащих
клеток, презентует пептидные фрагменты собственных белков
для Т-киллеров;
МНС II – присутствует на поверхности макрофагов, дендритных
клеток, В-клеток и презентует чужеродные пептиды для Тхелперов, инициируя приобретенный иммунитет.

7.

8. МНС I

МНС I презентует пептидные фрагменты белков,
синтезируемых внутри клетки, на ее поверхности
Пептиды распознаются рецептором Тлимфоцитов, тогда как МНС I взаимодействует с
рецептором Т-киллера (CD8) – двойное
распознавание
Если клетка-мишень производит дефектные
белки (инфекция или мутация) Т-киллеры будут
запускать апоптоз

9.

10. МНС II

МНС II презентует чужеродные пептиды
(захваченные фагоцитозом или аутофгией) на
поверхности иммунокомпетентных клеток.
Пептиды распознаются рецептором ТСR Тлимфоцитов, тогда как МНС II взаимодействует с
рецептором Т-хелпера (CD4) – двойное
распознавание.
В результате Т-хелперы активируются и
дополнительно активируют соответствующие В-клетки
для выработки антител
Клетки, несущие МНС II, называются
антигенпрезентирующими

11. Т-клеточный рецептор (TCR)

Каждый Т-лимфоцит имеет индивидуальный ТСR,
специфичный только к одному антигену.
Взаимодействие между ТСR и соответствующим
ему антигеном стимулирует пролиферацию Тклеток

12. В-клеточный рецептор (ВCR) = антитело = иммуноглобулин

Каждый В-лимфоцит имеет индивидуальный
рецептор BCR, специфичный только к одному
антигену.
Взаимодействие между рецептором BCR В-клеток и
соответствующим антигеном стимулирует
пролиферацию В-лимфоцитов.
Активированные В-лимфоциты трансформируются в
плазматические клетки и вырабатывают свои
рецепторы – антитела – иммуноглобулины.
Выявлено несколько классов иммуноглобулинов (IgG,
IgM, IgA, IgE)

13.

14.

По механизму:
Клеточный иммунитет – эффекторными
клетками – Тц;
Гуморальный иммунитет – эффекторные
клетки – плазматические (Ig)

15. Характеристика иммунокомпетентных клеток

Т-лимфоциты - 70-90% лимфоцитов крови,
Образуются в тимусе,
Заселяют Т-зоны периферических органов;
В периферических органах образуются
эффекторные клетки – Тц, Тх, Тс, Тп;
Нк (натуральные киллеры) – большие
лимфоциты в крови, первая линия защиты;
В-лимфоциты – из СКК в В-зоны
периферических органов, эффекторные –
плазматические клетки (Ig).

16.

Клеточный иммунитет
формируется при
трансплантации органов и
тканей, инфицировании
вирусами, злокачественной
опухоли.
Участвуют Тц (Тк)
Высвобождает перфорины
При гуморальном
иммунитете происходит
выработка антител
плазматическими клетками

17.

18.

19. Иммунная система

Центральные
Периферические
ККМ
Лимфатические
узлы,
Селезенка,
Миндалины,
Червеобразный
Отросток
Пейеровы
бляшки
Одиночные
лимфатические
узелки др.
Тимус
В-лимф
25%
Т-лимф
2-5%
В-зоны
Т-зоны
Пл/кл
Вп
Тк
Тх
Тс

20. Функции центральных органов иммунитета

В центральный органах иммунитета происходит
антигенНЕзависимая дифференцировка и
пролиферация Т- (в тимусе) и В- (в ККМ)
лимфоцитов. Т.е. без участия антигенов.
При этом образуются клетки с огромным
репертуаром рецепторов ко всевозможным
антигенам

21. Функции периферических органов иммунитета

В периферических органах иммунитета
происходит антигенЗАвисимая
дифференцировка и пролиферация Т- и Влимфоцитов, т.е. при встрече с антигеном
лимфоциты подвергаются дальнейшей
дифференцировки - образуются эффекторные
клетки-участники иммунных реакций (из Тлимфоцитов -Тц, Тх, Тс, из В-лимфоцитов –
плазматические клетки)

22. Красный костный мозг

Локализация - губчатое вещество плоских и
губчатых костей, эпифизов трубчатых костей.
У детей (до 12-18 лет) - также диафизы трубчатых
костей (потом ККМ замещается на ЖКМ).
Консистенция - полужидкая;
Общая масса - 3 - 3,5 кг.
Строма – ретикулярная ткань + мезенхимные
стволовые
Паренхима – кроветворные стволовые клетки

23. Функция ККМ

Гуморальная регуляция гемопоэза – эритропоэтин (в
почках), КСФ (стромой, Т-лимфоцитами), ИЛ (Тлимфоцитами);
Осуществляется антигенНЕзависимая
дифференцировка В-лимфоцитов;
Образование предшественников Т-лимфоцитов
Содержит резервный пул лимфоцитов, которые могут
быть мобилизованы при остром воспалении
Созревшие клетки (25%) мигрируют в
периферические органы,
75% - погибают (апоптоз, макрофаги) в ходе отбора,
отрицательная селекция.

24. Развитие

Появляется на 2-м месяце в ключице эмбриона;
На 3-м мес. – в плоских костях ;
На 4-м мес. – в трубчатых костях;
Кроветворение начинается с 11 нед.
С 20-28 нед. – резорбция костных перекладин,
становится основным кроветворным органом.
С 36 нед – появляются адипоциты в диафизах.

25. Строение ККМ

Включает 3 компонента:
Гемоэтический -
миелоидной тканью,
ССК – 1/2000;
Стромальный –
ретикулярная ткань
(кроме тимуса),
адипоциты, макрофаги,
эндотелиальные и
остеогенные клетки;
Сосудистый –
микроциркуляторное
русло, синусоидные
капилляры

26. Тимус

Локализация - за грудиной.
Масса: максимальная
величина - к 14-15 годам - 3540г; затем масса органа
постепенно снижается.
Паренхима – состоит из Тлимфоцитов разных стадий
Строма –
эпителиоретикулярные
клетки, макрофагов и
интердигитирующих клеток
(ИДК)

27. Тимус

Функция:
АнтигенНЕзависимая дифференцировка Т-
лимфоцитов, т.е. завершается созревание Тлимфоцитов и происходит их пролиферация,
одновременно элиминируются те Т-лимфоциты,
которые настроены против собственных
антигенных детерминант организма.

28. Развитие

Закладка происходит в конце
1 мес.
Развивается из энтодермы, из
эпителия глоточной кишки в
области 3-4 пар жаберных
карманов;
На 7 нед. - появляются
первые лимфоциты;
На 11-12 нед. дифференцировка
лимфоцитов;
На 3-м мес. - корковое и
мозговое вещество;
Максимальная масса – 12-14
лет;
Возрастная инволюция.

29. Строение

Покрыт
соединительнотканно
й капсулой,
Разделен на дольки;
Строму образует
эпителиоретикулярн
ая ткань;
В дольке выделяют
корковое и мозговое
вещество;

30. Строма тимуса

Эпителиоретикулярные клетки:
Секреторные – тимозин, тимулин, тимопоэтин –
факторы, необходимые для дифференцировки
(созревания);
Клетки-няньки – участвуют в селекции, опорные;
Периваскулярные клетки – элементы гематотимусного барьера
Тельца Гассаля (в мозговом веществе)
По другим источникам:
Тип I – отделяет паренхиму от капсулы;
Тип II – экспрессирует молекулы МНС I и МНС II, участвует в положительной
селекции Т-лимфоцитов
Тип III, IV – создает барьер между корковым и мозговым веществом
Тип V – участвует в отрицательной селекции Т-лимфоцитов
Тип VI – образует тельца Гассаля

31. Гемато-тимусный барьер

Эндотелий
выстилающий
капилляр
Базальная мембрана
эндотелия
Периваскулярные
макрофаги
соединительной ткани
Базальная мембрана
эпителиоретикулярных
клеток
Эпителиоретикулярные
клетки

32. Корковое вещество

По периферии дольки;
Много тимоцитов 90%,
Предшественники т-
лимфоцитов,
Происходит
антигенНЕзависимая
дифференцировка и
пролиферация Тлимфоцитов,
90-95% погибает –
отрицательная селекция
5% - мигрируют в
периферические органы

33. Селекция Т-лимфоцитов

Двойная негативная стадия (CD4-, CD8-)
Клетки –предшественники лимфопоэза попадают в
тимус в подкапсулярную зону и размножаются;
Двойная позитивная стадия (CD4+, CD8+) – клетки
мигрируют в кору и взаимодействуют со II типом
эпителиоретикулоцитов (проверяет свою способность
распознавать МНС I, II) – если распознавание не
происходит, то такие Т-лимфоциты уничтожаются
апоптозом – этот процесс называется позитивной
селекцией.

34. Мозговое вещество

Располагается в центре дольки,
более светлое;
Тельца Гассаля
Т-клетки мигрируют в мозговое
вещество и взаимодействуют с
собственными антигенами,
которые им презентуют V тип
эпителиоретикулоцитов и
дендритные клетки
Если взаимодействие сильное
(необратимое) и Т-клеточный
рецептор присоединяет
собственный антиген
необратимо – такие клетки
убивают апоптозом.
Этот процесс называется
негативной селекцией. Он
предотвращает аутоиммунные
конфликты

35.

36. Возрастная эволюция

Максимальный размер вилочковой железы (тимуса)
достигается в период полового созревания, затем
происходит инволюция, которая состоит в замене
кортикальных Т-лимфоцитов, увеличении количества
и размеров телец Гассаля.

37.

38. Акцидентальная (случайная) инволюция

В стрессовых условиях
(тяжелое заболевание,
инфекция,
хирургическое
нарушение питания, и
т.д.) из-за высокой
концентрации
кортикостероидов Тлимфоциты погибают в
коре тимуса, граница
между корой и мозговым
веществом исчезает

39. Периферические органы иммунитета

40. Периферические органы иммунитета

• Лимфатические узлы,
• Селезенка,
• Миндалины,
• Пейеровы бляшки (скопления лимфоидной ткани
в стенке тонкого кишечника)
• Червеобразный отросток
• Одиночные лимфоидные узелки различных
органов половой, дыхательной
пищеварительной, выделительной систем и
других органов.

41. Лимфатический узел

Располагаются по ходу лимфатических сосудов;
Имеют бобовидную форму;
С выпуклой стороны впадают приносящие
лимфатические сосуды;
Из ворот выходит – выносящий лимфатический
сосуд.
Строма – ретикулярная ткань
Паренхима – иммунокомпетентные клетки

42. Функции лимфатического узла

Фильтрация лимфы,
поступающей из
регионарных
органов
Антигензависимая
дифференцировка
и пролиферация Ти В- лимфоцитов

43. Развитие

Появляются в конце 2-го и начале 3-го месяца;
С 12-13 нед. - заселяются Т- и В- лимфоцитами
На 15- 16 нед. – формируется капсула, на 19-20
нед. – первичные узелки и мозговые тяжи;
Формирование структур заканчивается к
рождению.
После рождения – появляются центры
размножения и плазматические клетки.

44. Строение лимфатического узла

Снаружи покрыт
соединительнотканной
капсулой, отходят
трабекулы, утолщена в
области ворот
В капсуле много
коллагеновых и мало
эластических волокон
В воротах – пучки
гладких мышечных
клеток

45. Строение лимфатического узла

Кора (корковое вещество) – лимфоидные узелки
(плотные скопления В-лимфоцитов)
Паракортекс (паракортикальная зона) – Тлимфоциты, содержит венулы с высоким эндотелием
Мозговое вещество – мозговые тяжи содержат
плазматические клетки, макрофаги.
Строма – ретикулярная ткань
Соотношение зон в разных узлах неодинаковы

46. Лимфатический узел

47.

48.

Лимфоциты попадают
в ЛУ с лимфой или из
крови через венулы с
высоким эндотелием,
расположенные в
паракортикальной
зоне
Из венул происходит
выход лимфоцитов из
кровотока а
паракортикальную
зону;
Абсобция жидкости
через аквапорины 1,
обеспечивает
лимфоток

49. Циркуляция лимфы

Синусы - это пространства,
выстланные
ретикулоэндотелиальными
клетками, по которым
протекает лимфа. Синусы
заполнены ретикулярной
тканью, замедляющей
лимфоток.
Подкапсулярный (краевой,
субкапсулярный);
Кортикальные
(трабекулярные) синусы –
мжду фолликулами и
трабекулами
Мозговой – между мозговыми
тяжами
Общий воротный синус.

50. Взаимодействие иммунокомпетентных клеток в ЛУ

Антигены, поступающие в током лимфы,
захватываются макрофагами, внутри синусов
Макрофаги мигрируют в паракортекс (Т-зона) и
представляют антигены с помощью МНС II
Тхелперам
Если Т-хелпер распознает родственный антиген,
представленный макрофагом, он становится активным
и мигрирует в кору (В-зона)
Среди всех В-лимфоцитов становится активными
только те, которые распознают тот же антиген, что и
активированные Т-клетки
Активированные В-лимфоциты подвергаются
клональной экспансии (пролиферируют)

51. Клоны активированных В-лимфоцитов делятся на 2 группы

Плазмобласты
В-Центробласты
(лимф. фолликулы
темная зона
Плазмоциты
(Первичный фокус)
Мозговые тяжи продуцируют IgM
В-Центроциты
(лимфоидные
Фолликулы,
Светлая зона)
Плазмоциты
Продуцируют IgG

52. Лимфоидный узелок (фолликул)

Темная зона – В-
центробласты –
размножаются и
улучшают свое сродство
к антигену
Светлая зона – Вцентроциты проверяют
свое сродство к
антигену, при низком –
погибают, при высоком –
возвращаются в темную
зону
Мантийная зона –
неделящиеся В-клетки

53. Корковое вещество

По периферии – узелки (В-лимфоциты);
Центральная часть узелка– герминативный
центр или центр размножения (В-лимфоциты,
лимфобласты, макрофаги, ДК, образуются клетки
памяти); ДК – крупные, отросчатые, мало
митохондрий и гр, а-ЭПС и лизосом. На
плазмолемме – МНС II, Fc-рецепторы антител,
удерживают месяц или год антигены , активируют
новые В-лимфоциты.
Корона – скопление малых лимфоцитов по
периферии, В-лимфоциты, неактивные,
незрелые плазматические клетки, долгоживущие
В-клетки памяти, ретикулярные клетки, береговые
макрофаги.

54. Паракортикальная зона

Располагается на границе с мозговым
веществом;
Тимусзависимая – Т-лимфоциты,
интердигитирующие (МНС II), происходит
дифференцировка Т-лимфоцитов (Тц, Тх, Тс)

55. Мозговое вещество

Располагается внутри
узла;
Образует мозговые
тяжи:
В-лимфоциты,
плазмобласты и
плазматические клетки
(Ig),
макрофаги,
ретикулярные клетки.

56. Возрастные особенности

Окончательное формирование в течение первых
3 лет,
1 год жизни – появляются центры в узелках,
4-6 лет – новообразование узелков,
К 12 годам – дифференцировка структур
заканчивается.
С периода полового созревания – инволюция
(уменьшается корковое, увеличивается мозговое)
В старческом – исчезают центры, атрофия узлов

57.

58. Регенерация

Возможно при сохранении приносящих и
выносящих лимфатических сосудов
После частичной резекции – репаративная
регенерация через 2-3 нед. Начинается с
восстановления ретикулярной ткани.
При полном удалении – при сохранении сосудов,
начинается образование очагов кроветворения из
ССК.

59. Локализация лимфатических узлов

Лимфатические узлы по локализации различают:
Висцеральные (преобладает мозговое вещество)
Соматические (преобладает корковое)
Смешанные

60. Селезенка

Самый крупный орган иммунной системы,
Функции:
Иммунологическая фильтрация крови от
инородных частиц;
АнтигенЗАвисимая пролиферация Т- и Влимфоцитов
Участие в формировании гуморального и
клеточного иммунитета; производство антител
Разрушение старых эритроцитоов и тромбоцитов
Переработка железа из гемоглобина эритроцитов

61. Развитие

4-5 нед – закладка из мезенхимы дорсальной
брыжейки, дифференцируется в ретикулярную
ткань и заселение гемопоэтическими клетками
7-8 нед – появление макрофагов
12 нед – первые В-лимфоциты
3 мес – появление венозных синусов
5-6 мес – появляются узелки, белая пульпа,
миелопоэз.

62. Селезенка

Строма
Паренхима
ретикулярная ткань
клетки крови
Белая пульпа Красная пульпа
периартериальные
муфты
лимфоидные
фолликулы

63. Васкуляризация

Открытая система!
В ворота входит селезеночная артерия
разветвляется на трабекулярные артерии
на пульпарные (центральные)
на кисточковые артериолы
на гильзовые капилляры
открываются в
красную пульпу (открытое кровообращение).
Слепозамкнутые венозные синусы поглощают
клетки крови обратно в кровоток.
Все капилляры в селезенке человека открыты!
Birte S Steiniger 1, Christine Ulrich 2, Moritz Berthold 3, Michael Guthe 3, Oleg Lobachev 3 Capillary
networks and follicular marginal zones in human spleens. Three-dimensional models based on
immunostained serial sections//PLoS One. 2018 Feb
8;13(2):e0191019. doi:10.1371/journal.pone.0191019. eCollection 2018.

64.

65.

66.

67.

68.

Эритроциты на всасываются синусоидами, если:
Низкая эластичность
Искаженная форма
Без отрицательного заряда
Не соответствуют группе крови

69. Красная пульпа

Красная пульпа:
Строму составляет ретикулярная ткань,
Форменные элементы крови (красный цвет),
Многочисленные кровеносные сосуды,
Селезенку считают «кладбищем эритроцитов» –
понижает осмотическую устойчивость старых и
поврежденных эритроцитов,которые поглощаются
макрофагами. В кровь выделяется биллирубин и
трансферрин,
Старые тромбоциты разрушаются.

70. Белая пульпа

Занимает 20% объема,
Представлена узелками вокруг пульпарных
артерий,
В узелке различают 4 зоны:
Периартериальную,
Центр размножения – герминативный центр,
Мантийную,
Краевую (маргинальную).

71. Белая пульпа

Периартериальная зона (периартериальные
лимфатические влагалища) – окружает
центральные артерии, содержат скопления Тлимфоцитов (Т-зона), ИДК
(антигенпредставляющие), макрофаги,
ретикулярные клетки.
Происходит дифференцировка и пролиферация
Т-лимфоцитов (Тц, Тх, Тс)

72.

73. Белая пульпа

Центр размножения – состоит из ретикулярных
клеток, В-лимфобластов, макрофагов, место
пролифрации В-лимфоцитов
Мантийная зона – корона из В-лимфоцитов,
содержит неактивные В-клетки, окружает центр
размножения и периартериальную зоны,
Состоит из малых В-лимфоцитов, небольшого
количества Т- лимфоцитов, плазматических клеток,
макрофагов
Маргинальная (краевая) зона – по периферии
узелка, на границе с красной пульпой,
Состоит из В- и Т-лимфоцитов, единичных
макрофагов, плазматических клеток.

74. Белая пульпа

75. Взаимодействие иммунных клеток внутри селезенки

Кровь вытекает из открытых капилляров в маргинальной зоне и
контактирует с макрофагами;
Макрофаги фагоцитируют чужеродные антигены и мигрируют в
периартериальную зону и презентуют антиген с помощью МНС II
Т-хелперам;
Если Т-лимфоцит распознает родственный антиген,
представленный макрофагом, он становится активным и
мигрирует в зону В-клеток (лимфатического фолликула)
Среди всех В-лимфоцитов становятся активными только те,
которые способны распознавать тот же антиген, что и
активированные Т-лимфоциты;
Активированные В-лимфоциты подвергаются клональной
экспансии (пролиферируют)

76. Клоны активированных В-лимфоцитов делятся на две группы

Плазмобласты
Центробласты
Плазмоциты
лимфоидные
фолликулы
граница белой и
красной пульпы
мгновенно продуцируют
IgM
Центроциты
Плазмоциты
Лимфоидные
фолликулы
граница белой и
красной пульпы
продуцируют
IgG

77. Небная миндалина

78. Червеобразный отросток

79. Пейеровы бляшки