вернуться на страницу http://interferon.e-mail.im/php/content.php?id=594

Из чего состоит и как функционирует иммунная система

версия для печати версия для печати

Функции иммунной системы

Основной функцией иммунной системы является надзор за макромолекулярным и клеточным постоянством организма, защита организма от всего чужеродного. Иммунная система вместе с нервной и эндокринной системами регулируют и контролируют все физиологические реакции организма, тем самым, обеспечивая жизнедеятельность и жизнеспособность организма. Иммунокомпетентные клетки являются обязательным элементом воспалительной реакции и во многом определяют характер и ход её течения. Важной функцией иммунокомпетентных клеток является контроль и регуляция процессов регенерации тканей.

Свою основную функцию иммунная система осуществляет через развитие специфических (иммунных) реакций, в основе которых лежит способность распознавания "своего" и "чужого" и последующая элиминация чужеродного. Появляющиеся в результате иммунной реакции специфические антитела составляют основу гуморального иммунитета, а сенсибилизированные лимфоциты являются основными носителями клеточного иммунитета.

Иммунная система обладает феноменом "иммунологической памяти", который характеризуется тем, что повторный контакт с антигеном вызывает ускоренное и усиленное развитие иммунного ответа, что обеспечивает более эффективную защиту организма по сравнению с первичной иммунной реакцией. Эта особенность вторичной иммунной реакции лежит в основе смысла вакцинации, которая успешно защищает от большинства инфекций. Следует отметить, что иммунные реакции не всегда выполняют только защитную роль, они могут быть причиной иммунопатологических процессов в организме и обусловливать целый ряд соматических заболеваний человека.


Структура иммунной системы

Иммунная система человека представлена комплексом лимфомиелоидных органов и лимфоидной ткани, ассоциированной с дыхательной, пищеварительной и мочеполовой системами. К органам иммунной системы относятся: костный мозг, тимус, селезёнка, лимфатические узлы. В состав иммунной системы, помимо перечисленных органов, также входят миндалины носоглотки, лимфоидные (пейеровы) бляшки кишечника, многочисленные лимфоидные узелки, расположенные в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, дыхательной трубки, урогенитальных путей, диффузная лимфоидная ткань, а также лимфоидные клетки кожи и межэпителиальные лимфоциты.

Главным элементом иммунной системы являются лимфоидные клетки. Общее число лимфоцитов у человека составляет 1012 клеток. Вторым важным элементом иммунной системы являются макрофаги. Кроме этих клеток, в защитных реакциях организма участвуют гранулоциты. Лимфоидные клетки и макрофаги объединены понятием иммунокомпетентные клетки.

В иммунной системе выделяют Т-звено и В-звено или Т-систему иммунитета и В-систему иммунитета. Основными клетками Т-системы иммунитета являются Т-лимфоциты, основными клетками В-системы иммунитета  В-лимфоциты. К главным структурным образованиям Т-системы иммунитета относятся тимус, Т-зоны селезёнки и лимфатических узлов; В-системы иммунитета – костный мозг, В-зоны селезёнки (центры размножения) и лимфатических узлов (кортикальная зона). Т-звено иммунной системы ответственно за реакции клеточного типа, В-звено иммунной системы реализует реакции гуморального типа. Т-система контролирует и регулирует работу В-системы. В свою очередь, В-система способна оказывать влияние на работу Т-системы.

Среди органов иммунной системы различают центральные органы и периферические органы. К центральным органам относятся костный мозг и тимус, к периферическим – селезёнка и лимфатические узлы. В костном мозге из стволовой лимфоидной клетки происходит развитие В-лимфоцитов, в тимусе из стволовой лимфоидной клетки происходит развитие Т-лимфоцитов. По мере созревания Т- и В-лимфоциты покидают костный мозг и тимус и заселяют периферические лимфоидные органы, расселяясь соответственно в Т- и В-зонах.


Органы иммунной системы

К органам иммунной системы относятся: красный костный мозг, тимус, селезёнка, лимфатические узлы.
Костный мозг располагается в губчатом веществе костей свода черепа, ребер и грудины, подвздошной кости, телах позвонков, губчатых частях коротких костей и в эпифизах длинных трубчатых костей. Костный мозг представляет собой совокупность костномозговой стромы и плотно упакованных в ней кроветворных, миелоидных и лимфоидных клеток.

Основой функцией костного мозга является продукция клеток крови и лимфоцитов. Костномозговая ткань пронизана многочисленными капиллярами. Через эти капилляры происходит миграция зрелых клеток из костного мозга в кровь. Барьерная функция костного мозга в норме обеспечивает выхождение в периферическую кровь только зрелых элементов.

Тимус (вилочковая железа) располагается за грудиной. Наибольший его размер относительно тела наблюдается у плода и 1-2-летних детей. До половой зрелости размеры тимуса продолжают увеличиваться, далее начинается медленная инволюция. Однако тимус сохраняется и функционирует в течение всей жизни. В тимусе происходит созревание и селекция Т-лимфоцитов.

Селезенка покрыта соединительнотканной капсулой, от которой внутрь селезенки отходят соединительнотканные перегородки. В селезенке различают белую и красную пульпу. В основе пульпы лежит ретикулярная ткань, образующая её строму. Красная пульпа составляет большую часть органа и содержит в своем составе, главным образом, клеточные элементы крови, придающие ей красный цвет. Белая пульпа селезенки представляет собой совокупность лимфоидной ткани.

Селезенка участвует в следующих процессах: обеспечивает иммунные реакции организма, в ней происходит продукция лимфоцитов в ответ на антигенный стимул, обеспечивает отбор и элиминацию функционально неактивных эритроцитов и лейкоцитов, кровяных пластинок, служит депо крови.

Лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических сосудов. Размеры узлов у человека в условиях нормы колеблются от 3 до 30 мм. Узел покрыт соединительнотканной капсулой, от которой внутрь его отходят перегородки.
В лимфатических узлах имеется система синусов (каналов), по которым лимфа протекает от приносящих лимфатических сосудов к выносящим лимфатическим сосудам. В синусах лимфа очищается от болезнетворных и токсических веществ и обогащается лимфоцитами.


Клетки иммунной системы

Иммунная система представлена лимфоидными клетками, мононуклеарными фагоцитами и гранулоцитами.

Лимфоидные клетки включают: Т-лимфоциты, В-лимфоциты, НК-клетки. В крови человека на долю Т-лимфоцитов приходится около 70% всех лимфоцитов, на долю В-лимфоцитов – около 20%.
Т-лимфоциты выполняют следующие функции:

Среди Т-лимфоцитов различают две субпопуляции клеток – CD4+-клeтки и СD8+-клетки. По функциональным характеристикам в популяции Т-лимфоцитов выделяют Т-хелперы гуморального иммунитета, Т-хелперы клеточного иммунитета, Т-супрессоры, Т-цитотоксические клетки.

В-лимфоциты, основной функцией является выработка антител.
НК-клетки (натуральные киллеры) развиваются в костном мозге и тимусе из стволовой лимфоидной клетки. В периферической циркуляции они составляют до 15% всех мононуклеарных клеток. Основным местом локализации НК-клеток у человека является печень, красная пульпа селезенки, слизистые покровы.
Естественные киллеры способны оказывать прямое цитотоксическое (разрушающее) действие на клетки-мишени. Мишенями НК-клеток являются инфицированные клетки, чужеродные клетки, измененные свои и опухолевые клетки.

Мононуклеарные фагоциты представлены моноцитами периферической крови и тканевыми макрофагами (макрофаги соединительной ткани, макрофаги печени, альвеолярные макрофаги легких, свободные и фиксированные макрофаги селезёнки и лимфатических узлов, макрофаги серозных полостей, клетки микроглии ЦНС, остеокласты костной ткани). Мононуклеарные фагоциты генерируются в костном мозге из кроветворной полипотентной клетки и в форме моноцита покидают орган и поступают в кровоток. Часть тканевых макрофагов образуется из моноцитов крови и часть в результате пролиферации тканевых макрофагов. Мононуклеарные фагоциты обладают следующими свойствами:

1) высокой фагоцитарной способностью и бактерицидностью. (Мононуклеарные фагоциты способны поглощать микроорганизмы, повреждённые и погибшие клетки, разрушать их и метаболизировать);
2) участвуют в индукции гуморального и клеточного иммунитета (представляют антиген лимфоцитам в иммуногенной форме);
3) оказывают регуляторное влияние на развитие иммунных реакций и кроветворние;
4) являются эффекторами иммунных реакций (активированные макрофаги способны уничтожать чужеродные и опухолевые клетки).

Наиболее мощным и специфическим индуктором активности макрофагов является интерферон-гамма (ИНФ). Активация макрофагов включает комплекс структурно-функциональных сдвигов, направленных на повышение защитной способности клеток. В процессе активации резко увеличивается интенсивность метаболических процессов, повышаются синтез и секреция биологически активных продуктов, активность лизосомных ферментов, экспрессия поверхностных рецепторов и антигенов, что проявляется усилением фагоцитарной активности макрофагов. Макрофаги содержат и продуцируют целую гамму биологически активных веществ, которые оказывают регуляторное влияние на многие клетки и системы организма.

Мононуклеарные фагоциты, в отличие от Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов, не обладают антигенной специфичностью, в иммунных реакциях они выступают как неспецифические клетки.

Гранулоциты включают три категории клеток: нейтрофилы, эозинофилы и базофилы.
Нейтрофилы обладают высокой подвижностью и фагоцитарной способностью, способны к хемотаксису. Они являются продуцентами ряда цитокинов. Продолжительность жизни нейтрофилов около 8 суток.

Эозинофилы способны к фагоцитозу, эмиграции в ткани. Они принимают участие в защитных реакциях организма на чужеродный белок, в аллергических и анафилактических реакциях, участвуют в метаболизме гистамина.
Базофилы не обладают фагоцитарной активностью. Они участвуют в метаболизме гистамина и гепарина, являются активными участниками аллергических реакций типа.


Иммунная система слизистых оболочек

Иммунная система слизистых оболочек формирует защитный барьер, предохраняющий организм человека от болезнетворного воздействия патогенной и условно-патогенной микрофлоры. Защитные реакции, развиваемые иммунной системой слизистых, в норме протекают на фоне минимальной воспалительной реакции и не сопровождаются повреждением окружающих тканей.

Иммунная система слизистых представлена регионарными лимфатическими узлами (в кишечнике – это брыжеечные лимфатические узлы), миндалинами глоточного лимфоидного кольца, лимфоидными (пейеровыми) бляшками кишечника, многочисленными лимфоидными узелками, расположенными в слизистых оболочках, диффузной лимфоидной тканью, а также лимфоидными клетками собственной пластинки и межэпителиальными лимфоцитами.
В слизистых, где нет постоянного и длительного воздействия антигенов, лимфоциты располагаются разрозненно, на некотором расстоянии друг от друга, формируя диффузную лимфоидную ткань. В участках, где наблюдается частое соприкосновение с антигенами и аллергенами, лимфоциты собираются в мелкие и крупные плотные скопления, получившие название лимфоидных узелков. Лимфоидные узелки, не имеющие центров размножения, содержатся в большом количестве в слизистой оболочке пищевода, дыхательных путей (гортани, трахеи, крупных бронхов). В местах постоянного и сильного воздействия антигенов, где требуется участие в защитных реакциях все новых и новых лимфоцитов, располагаются лимфоидные узелки с центрами размножения. В этих герминативных центрах клетки располагаются рыхло, и на микропрепаратах эти центры выглядят более светлыми, чем окружающая (периферическая, мантийная) зона лимфоидного узелка. Центры размножения в лимфоидных узелках являются местами размножения лимфоцитов, потребность в которых в местах постоянного антигенного вторжения велика. Лимфоидные узелки с центрами размножения в большом количестве имеются в слизистой оболочке желудка, тонкой и толстой кишки, в аппендиксе.