А. Структура лимфатической системы
Все клетки крови происходят от общего предшественника — плюрипотентной стволовой клетки костного мозга. Такие клетки можно обнаружить в печени плода, обладающей кроветворными свойствами, в период от восьмой недели после зачатия почти до момента родов. Стволовые клетки дают начало клеткам-предшественникам лимфатического и миелопозтического ряда. Эритроциты, гранулоциты и тромбоциты имеют общие стадии развития (общие клетки-предшественники), в то время как клетки лимфатической системы уже на ранних этапах дифференцируют в особые клеточные линии. Начиная с 13-й недели после зачатия, некоторые стволовые клетки перемещаются в тимус и костный мозг, которые называют первичными лимфоидными органами Здесь продолжается пролиферация и дифференцировка клеток. Т-лимфоциты обязательно проходят стадию созревания в тимусе, а В-лимфоциты полностью завершают свое созревание в костном мозге (аналог фабрициевой сумки (bursa of Fabricius) у птиц).
На поверхности Т- и В-лимфоцитов локализованы специализированные рецепторы (рецепторы антигенов, состоящие из двух гликопротеиновых цепей). Структура рецепторов на различных клетках различна. Каждый рецептор узнает и связывает только один специфический антиген по принципу «ключ-замок». В отличие от Т-лимфоцитов, В-лимфоциты могут созревать до плазматических клеток, образуя большие количества модифицированных рецепторов, и попадать в кровоток в виде циркулирующих антител.
Незрелые Т-лимфоциты осуществляют контакт со специализированными эпителиальными клетками, дендритными клетками и макрофагами в тимусе, что обеспечивает возможность селекции и дифференцировки Т-клеток, необходимых иммунной системе. Цитокины (растворимые регуляторные факторы или мессенджеры) типа интерлейкинов 1, 2, 6 и 7 также играют важную роль. Большое количество лимфоцитов, особенно узнающих компоненты собственного организма, разрушаются в процессе селекции.
В-лимфоциты образуются из стволовых клеток костного мозга приблизительно на 14-й неделе внутриутробного развития. Для дифференцировки В- клеток необходим контакт со стромальными клетками костного мозга и цитокинами. Наиболее важную роль в этом процессе играют интерлейкины 1, 6 и 7. В-лимфоциты образуются в костном мозге на протяжении всей жизни организма.
Созревшие Т- и В-лимфоциты покидают участки, где проходила их дифференцировка, и перемещаются к периферическим или вторичным лимфоидным органам (например, к селезенке, лимфатическим узлам, а также к ассоциированным со слизистой оболочкой лимфоидным тканям).
Ассоциированная со слизистой оболочкой лимфоидная ткань (MALT) представляет собой скопление лимфатических клеток в подслизистой желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), бронхиальных и мочевыводящих путей и слезных желез. Здесь можно обнаружить организованную лимфоидную ткань (например, миндалины или пейеровы бляшки) и большое количество лимфатических клеток, свободно распределенных в тканях вокруг капилляров и эндотелия.
Б. Циркуляция лимфоцитов
Клетки лимфатической системы постоянно циркулируют и достигают всех участков тела за редкими исключениями (стекловидного тела глаза, головного мозга, яичек). Клетки проникают в лимфатические узлы, кожу и кишечник через специализированный эндотелий посткапиллярных венул — так называемые высокие эндотелиальные венулы (HEV). Такие эндотелиальные клетки гораздо крупнее обычных. Для них характерен высокий уровень экспрессии адгезивных молекул, служащих хоминг-рецепторами лимфоцитов. В результате действия некоторых хемотаксических факторов лимфоциты начинают мигрировать в расположенные ниже ткани (диапедез). Лимфатические клетки вновь попадают в циркулирующий поток через выводящие лимфатические сосуды, соединяющиеся в грудной лимфатический проток. Лимфоциты проникают в селезенку через артериолы и синусы, а выходят оттуда через селезеночную вену.
Тимус (вилочковая железа) является главным органом, где происходит дифференцировка и функциональное созревание Т-лимфоцитов. Тимус, костный мозг и фабрициеву сумку (у птиц) относят к первичным лимфоидным органам в отличие от вторичных лимфоидных органов, к которым относят селезенку, лимфатические узлы и ассоциированную со слизистой оболочкой лимфоидную ткань.
А. Анатомия и развитие тимуса
1. Тимус образуется из третьего глоточного кармана, а затем перемещается через переднее средостение к своему обычному местонахождению между грудиной и главными артериальными стволами. Тимус состоит из двух долей, удерживаемых соединительной тканью, которые иногда распространяются до щитовидной железы.
2. Размер тимуса меняется с возрастом человека: он достигает максимальной массы (около 40 г) приблизительно к 10 годам жизни, а затем подвергается постепенным регрессивным изменениям В результате у пожилого человека паренхима Тимура почти полностью состоит из жировой и фиброзной ткани. Лишь несколько участков паренхимы и лимфоциты остаются без изменений (см. также пункты 3 и 4). Во многих случаях не представляется возможным различить регрессирующий орган и окружающий его медиастинальный жир макроскопическими методами.
3, 4. Каждая доля тимуса разделяется соединительнотканными перегородками (трабекулами) на более мелкие части, каждая из которых состоит из внешнего слоя (коры или коркового вещества) и внутреннего слоя (медуллярного слоя или мозгового вещества). Кора содержит плотное скопление лимфоцитов; большое количество митозов указывает на усиленную пролиферацию. Напротив, медуллярный слой содержит гораздо меньше лимфоцитов. Там содержатся структуры, называемые тельцами Гассаля, образованные плотно упакованными рядами клеток. Эти структуры, возможно, являются остатками выродившихся эпителиальных клеток. Барьер внутри тимуса, аналогичный барьеру, существующему между кровотоком и головным мозгом, отделяет кору от циркулирующей крови. В костном мозге подобного барьера не существует.
Лимфоциты, созревающие до Т-клеток в тимусе, по функциональным и анатомическим причинам называют тимоцитами. Специфическая комбинация важных поверхностных маркеров позволяет путем иммунофенотипирования различить тимоциты и зрелые Т-клетки. На ранних этапах развития тимоциты чрезвычайно чувствительны к кортизону, но по мере дифференцировки становятся все более устойчивыми к нему; эта особенность используется для определения степени зрелости тимоцитов. Чувствительные к кортизону незрелые тимоциты в основном сосредоточены в коре, а устойчивые к кортизону — в основном в медуллярном слое.
5. Кроме лимфоцитов и телец Гассаля в тимусе содержатся эпителиальные клетки с обильной цитоплазмой, а также дендритные клетки и макрофаги (данные группы клеток не показаны на рисунке). Более того, в тимусе имеется много кровеносных сосудов и эфферентные лимфоидные ткани, осуществляющие отток в медиастинальные лимфатические узлы.
А. Структура селезенки
Селезенка — самый крупный лимфоидный орган (примерно 12 х 7 х 4 см, масса около 200 г). Селезенка состоит из тканей двух типов: красной и белой пульпы. Белая пульпа содержит лимфоциты, а красная пульпа напоминает губку, состоящую из эритроцитов. Именно здесь происходит уничтожение старых или поврежденных эритроцитов. Селезенка заключена в капсулу из коллагеновых волокон. Коллагеновые перегородки (трабекулы) с прилежащими артериолами расходятся лучами от капсулы в паренхиму селезенки, где расположена белая пульпа. Т-лимфоциты в основном сосредоточены в периартериальной области, образуя периартериальные лимфатические оболочки. Они окружены В-лимфоцитами, образующими так называемую маргинальную зону. Небольшие скопления В-лимфоцитов (первичные фолликулы) всегда обнаруживаются в маргинальной зоне периартериальной оболочки. В процессе иммунного ответа первичные фолликулы превращаются в истинные (вторичные) фолликулы с зародышевым центром и кортикальной зоной.
В-клетки выходят из кровотока в богатую Т-клетками периартериальную область и попадают в фолликул. Затем они проходят сквозь маргинальную зону и венозные синусы в области белой пульпы, откуда вновь возвращаются в циркуляцию (циркуляция В-лимфоцитов; см. также с. 32 и 34).
Б. Структура лимфатического узла
Лимфатические узлы располагаются по ходу лимфатических сосудов. Они образуют сложную сеть, охватывающую кожу и внутренние органы. Также как селезенка, лимфатические узлы заключены в капсулу из коллагеновых волокон. Нормальные лимфатические узлы имеют округлую почковидную форму и диаметр 1-15 мм. Лимфатические сосуды проникают внутрь капсулы и образуют маргинальные (краевые) синусы в субкапсулярной зоне и промежуточные синусы в более глубоких зонах ближе к центру лимфоузла. В центре узла синусы сливаются, образуя центральные синусы медуллярного (мозгового) слоя. Лимфа покидает лимфатический узел через единственный эфферентный (выносящий) лимфатический сосуд, проходящий вдоль кровеносных сосудов.
Внешний корковый слой лимфоузла в основном состоит из В-лимфоцитов, а Т-лимфоциты сосредоточены в лежащей под ним паракортикальной зоне. При воздействии антигена несвязанные кластеры В-клеток в корковом слое (первичные фолликулы) образуют вторичные фолликулы, которые содержат зародышевые центры (центры размножения), состоящие из бластов (центроцитов и центробластов), и мантийную зону, состоящую из мелких лимфоцитов.
В. Ассоциированная со слизистой оболочкой лимфоидная ткань (MALT)
Некапсулированные лимфоидные ткани с небольшими агрегатами из Т- и В-лимфоцитов, а также плазматических клеток (в основном типа IgA), локализованы в подслизистой ЖКТ, дыхательных путей, слезных желез и мочевыводящих путей.
В организме также имеются такие сложные структуры, как миндалины и пейеровы бляшки. Структура миндалин напоминает структуру лимфатического узла.
Пейеровы бляшки в терминальном отделе подвздошной кишки состоят из фолликулов с зародышевыми центрами и мантийными зонами. Большое количество антигенпрезентирующих клеток можно обнаружить в области между фолликулом и связанным с фолликулом эпителием кишечника (область «купола»). Эпителий купола характеризуется наличием так называемых микроскладчатых клеток (М-клеток), имеющих многочисленные микроскладки (не микроворсинки) на эпителиальной поверхности и специализирующихся на транспортировке антигенов. Апикальная поверхность этих клеток вместо обычного гликокаликса содержит специфические олигосахариды. М-клетки могут захватывать лимфоциты и моноциты, которые способны поглощать антигены, даже находясь внутри М-клеток.
Т-лимфоциты в основном свободно распределены в межфолликулярной ткани: иногда они обнаруживаются и внутри эпителия. В процессе воспаления число эпителиальных лимфоцитов и плазматических клеток значительно возрастает.
