Гранулоцитопоэз

Однако образование тромбоцитов имеет особенности, нехарактерные для других клеток. Из мегакариобласта образуется мегакариоцит, который является самой большой клеткой костного мозга. Мегакариоцит имеет огромную цитоплазму. В результате созревания в цитоплазме вырастают разделительные мембраны, то есть происходит разделение единой цитоплазмы на небольшие фрагменты. Данные небольшие фрагменты мегакариоцита «отшнуровываются», и это и есть самостоятельные тромбоциты.Из костного мозга тромбоциты выходят в кровоток, где живут 8 – 11 дней, после чего гибнут в селезенке, печени или легких.

18. Моноцитопоэз. Основные стадии развития и дифференцировки моноцитов.

Моноциты развиваются из общего предшественника гемацитобласта, из которого образуется промежуточная форма монобласт. Они входят в кровоток, с которым достигают тканей, где они проходят через капилляры и становятся свободными макрофагами (гистиоцитами) или фиксированными макрофагами (фагоцитирующими ретикулярными клетками), которые обычно находятся в лимфоузлах, селезенке, костном мозгу, печени и передней доле гипофиза. Как указывалось выше, зрелые макрофаги могут делиться, и поэтому их пролиферация, по всей видимости, происходит вне костного мозга.

19.Т -л имфоциты: субпопуляции. Характеристика рецепторов, участие в иммунных реакциях, антигеннезависимая и антигензависимая пролиферация и дифференцировка.

T-лимфоциты, или Т-клетки (t — лат. thymus — тимус) — лимфоциты, развивающиеся у млекопитающих в тимусе^[1] из предшественников — претимоцитов, поступающих в него из красного костного мозга. В тимусе T-лимфоциты дифференцируются, приобретая Т-клеточные рецепторы (TCR) и различные ко-рецепторы (поверхностные маркеры). Играют важную роль вприобретённом иммунном ответе. Обеспечивают распознавание и уничтожение клеток, несущих чужеродные антигены, усиливают действие моноцитов, NK-клеток, а также принимают участие в переключении изотипов иммуноглобулинов.

В отличие от миелопоэза, лимфоцитопоэз в эмбриональном и постэмбриональном периодах осуществляется поэтапно, сменяя разные лимфоидные органы. В Т- и в В-лимфоцитопоэзе выделяют три этапа:

• костномозговой этап;
• этап антиген-независимой дифференцировки, осуществляемый в центральных иммунных органах;
• этап антиген-зависимой дифференцировки, осуществляемый в периферических лимфоидных органах.

На первом этапе дифференцировки из стволовых клеток образуются клетки-предшественницы соответственно Т- и В-лимфоцитопоэза. На втором этапе образуются лимфоциты, способные только распознавать антигены. На третьем этапе из клеток второго этапа формируются эффекторные клетки, способные уничтожить и нейтрализовать антиген.

Процесс развития Т- и В-лимфоцитов имеет как общие закономерности, так и существенные особенности и потому подлежит отдельному рассмотрению.

Первый этап Т-лимфоцитопоэза осуществляется в лимфоидной ткани красного костного мозга, где образуются следующие классы клеток:

1 класс - стволовые клетки;
2 класс - полустволовые клетки-предшественницы лимфоцитопоэза;
3 класс - унипотентные Т-поэтинчувствительные клетки-предшественницы Т-лимфоцитопоэза, эти клетки мигрируют в кровеносное русло и с кровью достигают тимуса.

Второй этап - этап антиген-независимой дифференцировки осуществляется в корковом веществе тимуса. Здесь продолжается дальнейший процесс Т-лимфоцитопоэза. Под влиянием биологически активного вещества тимозина, выделяемого стромальными клетками, унипотентные клетки превращаются в Т-лимфобласты - 4 класс, затем в Т-пролимфоциты - 5 класс, а последние в Т-лимфоциты - 6 класс. В тимусе из унипотентных клеток развиваются самостоятельно три субпопуляции Т-лимфоцитов:

• киллеры;
• хелперы;
• супрессоры.

В корковом веществе тимуса все перечисленные субпопуляции Т-лимфоцитов приобретают разные рецепторы к разнообразным антигенным веществам (механизм образования Т-рецепторов остается пока невыясненным), однако сами антигены в тимус не попадают. Защита Т-лимфоцитопоэза от чужеродных антигенных веществ достигается двумя механизмами:

• наличием в тимусе особого гемато-тимусного барьера;
• отсутствием лимфатических сосудов в тимусе.

В результате второго этапа образуются рецепторные (афферентные или Т0) Т-лимфоциты - киллеры, хелперы, супрессоры. При этом лимфоциты в каждой из субпопуляций отличаются между собой разными рецепторами, однако имеются и клоны клеток, имеющие одинаковые рецепторы. В тимусе образуются Т-лимфоциты, имеющие рецепторы и к собственным антигенам, однако такие клетки здесь же разрушаются макрофагами. Образованные в корковом веществе Т-рецепторные лимфоциты (киллеры, хелперы и супрессоры), не заходя в мозговое вещество, проникают в сосудистое русло и током крови заносятся в периферические лимфоидные органы.

Третий этап - этап антиген-зависимой дифференцировки осуществляется в Т-зонах периферических лимфоидных органов - лимфоузлов, селезенки и других, где создаются условия для встречи антигена с Т-лимфоцитом (киллером, хелпером или супрессором), имеющим рецептор к данному антигену. Однако в большинстве случаев антиген действует на лимфоцит не непосредственно, а опосредованно - через макрофаг, то есть вначале макрофаг фагоцитирует антиген, частично расщепляет его внутриклеточно, а затем активные химические группировки антигена - антигенные детерминанты выносятся на поверхность цитолеммы, способствуя их концентрации и активации. Только затем эти детерминанты макрофагами передаются на соответствующие рецепторы разных субпопуляций лимфоцитов. Под влиянием соответствующего антигена Т-лимфоцит активизируется, изменяет свою морфологию и превращается в Т-лимфобласт, вернее в Т-иммунобласт, так как это уже не клетка 4 класса (образующаяся в тимусе), а клетка возникшая из лимфоцита под влиянием антигена.

Процесс превращения Т-лимфоцита в Т-иммунобласт носит название реакции бласттрансформации. После этого Т-иммунобласт, возникший из Т-рецепторного киллера, хелпера или супрессора, пролиферирует и образует клон клеток. Т-киллерный иммунобласт дает клон клеток, среди которых имеются:

• Т-памяти (киллеры);
• Т-киллеры или цитотоксические лимфоциты, которые являются эффекторными клетками, обеспечивающими клеточный иммунитет, то есть защиту организма от чужеродных и генетически измененных собственных клеток.

После первой встречи чужеродной клетки с рецепторным Т-лимфоцитом развивается первичный иммунный ответ - бласттрансформация, пролиферация, образование Т-киллеров и уничтожение ими чужеродной клетки. Т-клетки памяти при повторной встрече с тем же антигеном обеспечивают по тому же механизму вторичный иммунный ответ, который протекает быстрее и сильнее первичного.

Т-хелперный иммунобласт дает клон клеток, среди которых различают Т-памяти, Т-хелперы, секретирующие медиатор - лимфокин, стимулирующий гуморальный иммунитет - индуктор иммунопоэза. Аналогичен механизм образования Т-супрессоров, лимфокин которых угнетает гуморальный ответ.

Таким образом, в итоге третьего этапа Т-лимфоцитопоэза образуются эффекторные клетки клеточного иммунитета (Т-киллеры), регуляторные клетки гуморального иммунитета (Т-хелперы и Т-супрессоры), а также Т-памяти всех популяций Т-лимфоцитов, которые при повторной встрече с этим же антигеном снова обеспечат иммунную защиту организма в виде вторичного иммунного ответа. В обеспечении клеточного иммунитета рассматривают два механизма уничтожения киллерами антигенных клеток:

• контактное взаимодействие - "поцелуй смерти", с разрушением участка цитолеммы клетки-мишени;
• дистантное взаимодействие - посредством выделения цитотоксических факторов, действующих на клетку-мишень постепенно и длительно.

20. Механизм активации Т-лимфоцитов. Контакт Т-лимфоцита-киллера с антигеном. Механизм взаимодействия естественного киллера с клеткой-мишенью.

Т-лимфоциты, успешно прошедшие позитивную и негативную селекцию в тимусе, попавшие на периферию организма, но не имевшие контакта с антигеном называются наивными Т-клетками (англ. Naive T cells). Основной функцией наивных Т клеток является реакция на патогены, прежде не известные иммунной системе организма. После того как наивные Т клетки распознают антиген, они становятся активированными. Активированные клетки начинают активно делиться образуя множество клонов. Некоторые из этих клонов превращаются в эффекторные Т- клетки, которые выполняют функции специфичные для данного типа лимфоцита (например выделяют цитокины в случае Т-хелперов или же лизируют пораженные клетки в случае Т-киллеров). Другая половина активированных клеток трансформируется в Т-клетки памяти. Клетки памяти сохраняются в неактивной форме после первичного контакта с антигеном до тех пор, пока не наступает повторное взаимодействие с тем же антигеном. Таким образом, Т-клетки памяти хранят информацию о ранее действовавших антигенах и формируют вторичный иммунный ответ, осуществляющийся в более короткие сроки, чем первичный.

Взаимодействия Т-клеточного рецептора и корецепторов (СD4, CD8) с главным комплексом гистосовместимости важно для успешной активации наивных Т-клеток, однако само по себе не достаточно для дифференциации в эффекторные клетки. Для последующей пролиферации активированных клеток необходимо взаимодействие т.н. костимулирующих молекул. Для Т-хелперов такими молекулами являются CD28 рецептор на поверхности Т-клетки и иммуноглобулин B7 на поверхности антигенпрезентирующей клетки.

Т-киллеры, цитотоксические T-лимфоциты, CTL (от англ. killer — убийца) — Т-лимфоциты, главной функцией которых является уничтожение повреждённых клеток собственного организма. Мишени Т-киллеров — это клетки, поражённые внутриклеточными паразитами (к которым относятся вирусы и некоторые виды бактерий), опухолевые клетки. Т-киллеры являются главным компонентом антивирусного иммунитета. Основным признаком Т-киллеров служит наличие на поверхности клетки молекулыкорецептора CD8. Т-киллеры распознают антигены при взаимодействии их Т-клеточного рецептора с антигеном, связанным с молекулами главного комплекса гистосовместимости I класса (англ. Major Histocompatibility Complex I (MHC-I)).

Т-хелперы и Т-киллеры образуют группу эффекторных Т-лимфоцитов, непосредственно ответственных за иммунный ответ. В то же время существует другая группа клеток, регуляторные Т-лимфоциты, функция которых заключается в регулировании активности эффекторных Т-лимфоцитов. Модулируя силу и продолжительность иммунного ответа через регуляцию активности Т-эффекторных клеток, регуляторные Т-клетки поддерживают толерантность к собственным антигенам организма и предотвращают развитие аутоиммунных заболеваний. Существуют несколько механизмов супрессии: прямой, при непосредственном контакте между клетками, и дистантный, осуществляющийся на расстоянии — например, через растворимые цитокины.

Активированные Т-лимфоциты приобретают ряд изменений поверхностного фенотипа. На их мембранах повышается количество адгезионных молекул: LFA-1, LFA-2, LFA-3, ICAM-1, CD29, способствующих более эффективному взаимодействию с клетками-мишенями. При этом активированные Т-эффекторы утрачивают поверхностные L-селектины и хоминг-рецептор CD44, что снижает их способность к рециркуляции. Вместо этого они усиленно экспрессируют интегрин VLA-4(CD49d), позволяющий им прилипать к эндотелию сосудов с последующей миграцией в очаг инфекции или воспаления. Кроме того, на активированных Т-лимфо цитах экспрессируются новые маркеры: CD25 (IL-2R), CD40L, CD45RO вместо CD45RA, B, CD26 и антигены гистосовместимости MHC II класса

21. В-лимфоциты (субпопуляции). Характеристика рецепторов, антигеннезависимая и антигензависимая пролиферация и дифференцировка.

B-лимфоци́ты (B-клетки, от bursa fabricii птиц, где впервые были обнаружены) — функциональный тип лимфоцитов, играющих важную роль в обеспечении гуморального иммунитета. При контакте с антигеном или стимуляции со стороны T-клеток некоторые B-лимфоциты трансформируются в плазматические клетки, способные к продукции антител. Другие активированные B-лимфоциты превращаются в B-клетки памяти. Помимо продукции антител, В-клетки выполняют множество других функций: выступают в качестве антигенпрезентирующих клеток, продуцируют цитокины и экзосомы^[1].

У эмбрионов человека и других млекопитающих B-лимфоциты образуются в печени и костном мозге из стволовых клеток, а у взрослых млекопитающих — только в костном мозге. Дифференцировка В-лимфоцитов проходит в несколько этапов, каждый из которых характеризуется присутствием определённых белковых маркеров и степенью генетической перестройки генов иммуноглобулинов.

B-лимфоциты происходят от плюрипотентных гемопоэтических стволовых клеток, дающих также начало всем клеткам крови. Стволовые клетки находятся в определённоммикроокружении, которое обеспечивает их выживание, самообновление или, при необходимости, дифференцировку. Микроокружение определяет, по какому пути пойдёт развитие стволовой клетки (эритроидному, миелоидному или лимфоидному)^[1].

Дифференцировка В-лимфоцитов условно делится на две стадии — антигеннезависимую (в которую происходит перестройка генов иммуноглобулинов и их экспрессия) и антигензависимую (при которой происходит активация, пролиферация и дифференцировка в плазматические клетки). Выделяют следующие промежуточные формы созревающих В-лимфоцитов:

· Ранние предшественники В-клеток — не синтезируют тяжёлых и лёгких цепей иммуноглобулинов, содержат зародышевые IgH и IgL гены, но содержат антигенный маркер, общий со зрелыми пре-В-клетками.

· Ранние про-В-клетки — D-J перестройки в IgН генах.

· Поздние про-В-клетки — V-DJ перестройки в IgН генах.

· Большие пре-В-клетки — IgН гены VDJ-перестроены; в цитоплазме имеются тяжёлые цепи класса μ, экспрессируется пре-В-клеточный рецептор.

· Малые пре-В-клетки — V-J перестройки в IgL генах; в цитоплазме имеются тяжёлые цепи класса μ.

· Малые незрелые В-клетки — IgL гены VJ-перестроены; синтезируют тяжёлые и лёгкие цепи; на мембране экспрессируются иммуноглобулины (В-клеточный рецептор).

· Зрелые В-клетки — начало синтеза IgD.

В-клетки поступают из костного мозга во вторичные лимфоидные органы (селезёнку и лимфатические узлы), где происходит их дальнейшее созревание, презентация антигена, пролиферация и дифференцировка в плазматические клетки и В-клетки памяти.

Выделяют две субпопуляции В-клеток: В-1 и B-2. Субпопуляцию В-2 составляют обычные В-лимфоциты, к которым относится всё сказанное выше. В-1 — это относительно небольшая группа В-клеток, обнаруживаемая у человека и мышей. Они могут составлять около 5% от общей популяции B-клеток. Такие клетки появляются в течение эмбрионального периода. На своей поверхности они экспрессируют IgM и небольшое количество (или вовсе не экспрессируют) IgD. Маркером этих клеток является CD5. Однако он не является обязательным компонентом клеточной поверхности. В эмбриональном периоде В1-клетки появляются из стволовых клеток костного мозга. В течение жизни пул B-1-лимфоцитов поддерживается за счёт активности специализированных клеток–предшественников и не пополняется за счёт клеток, происходящих из костного мозга. Клетка–предшественница отселяется из кроветворной ткани на свою анатомическую нишу — в брюшную и плевральную полости — ещё в эмбриональном периоде. Итак, место обитания B-1-лимфоцитов — прибарьерные полости.

B-1-лимфоциты значительно отличаются от B-2-лимфоцитов по антигенной специфичности продуцируемых антител. Антитела, синтезированные B-1-лимфоцитами, не имеют значительного разнообразия вариабельных участков молекул иммуноглобулинов, но, напротив, ограничены в репертуаре распознаваемых антигенов, и эти антигены — наиболее распространённые соединения клеточных стенок бактерий. Все B-1-лимфоциты — как бы один не слишком специализированный, но определённо ориентированный (антибактериальный) клон. Антитела, продуцируемые B-1-лимфоцитами, почти исключительно IgM, переключение классов иммуноглобулинов в B-1-лимфоцитах не «предусмотрено». Таким образом, B-1-лимфоциты — «отряд» противобактериальных «пограничников» в прибарьерных полостях, предназначенных для быстрой реакции на «просачивающиеся» через барьеры инфекционные микроорганизмы из числа широко распространённых. В сыворотке крови здорового человека преобладающая часть иммуноглобулинов — продукт синтеза как раз B-1-лимфоцитов, т.е. это относительно полиспецифичные иммуноглобулины антибактериального назначения.

22.Понятие об иммунитете. Растворимые и нерастворимые антигены. Гуморальный и клеточный иммунитет. Классификация иммунокомпетентных клеток. Роль и функции АПК (захват, процессинг и представление антигенов).

Иммунитет (лат. immunitas — освобождение, избавление от чего-либо) — невосприимчивость, сопротивляемость организма к инфекциям и инвазиям чужеродных организмов (в том числе — болезнетворных микроорганизмов), а также воздействию чужеродных веществ, обладающих антигенными свойствами. Иммунные реакции возникают и на собственные клетки организма, измененные в антигенном отношении^[1].

Обеспечивает гомеостаз организма на клеточном и молекулярном уровне организации^[1]. Реализуется иммунной системой.

Биологический смысл иммунитета — обеспечение генетической целостности организма на протяжении его индивидуальной жизни^[2]. Развитие иммунной системы обусловило возможность существования сложно организованных многоклеточных организмов^[3].

Антигенами (от греч. Anti – против, Genes – род) называют чужеродные для организма сложные органические вещества (белки, нуклеопротеиды, липиды, полисахариды и др.), которые при введении в организм вызывают в нем образование антител и изменение иммунологической реактивности.

Антигенами являются не только инфекционные агенты, продукты их жизнедеятельности, вакцины, но и просто чужеродные для данного организма вещества (яичный белок, сыворотка крови и т. д.). В функциональном отношении антигены обладают двумя свойствами: 1) антигенностью, т. е. способностью индуцировать антитела, и 2) возможностью вступать с последними в определенные специфические взаимодействия, что проявляется в виде реакций иммунитета.

Слабые антигены (пыльца, домашняя пыль, шерсть животных) чаще дают аллергическую реакцию первого первого типа (атопический тип). Корпускулярные и нерастворимые антигены (бактерии, споры грибов) приводят к аллергическим реакциям замедленного типа. Растворимые аллергены (сыворотки, гамма глобулины, продукты жизни бактерий) обычно вызывают аллергическую реакцию иммуннокомплексного типа (третий тип).

Иммуноциты или иммунокомпетентные клетки - это клетки, обеспечивающие защиту организма от всего генетически чу-жого: микроорганизмов, чужих или переродившихся своих клеток. К ним относят Т-и В - лимфоциты, макрофаги, тучные клетки, гранулоциты. Макрофаг, фагоцитировавший антиген, как правило, не унич-тожает его полностью, а перерабатывает и выделяет на свою поверхность. Одновременно он выделяет интерлейкин-1, которым активизирует лимфоциты и запускает иммунную реакцию. Кроме того, макрофаг секретирует бактерицидные вещества, интерферон; факторы, стимулирующие и подавляющие размножение лимфоцитов, фактор некроза опухолей и др. Интердигитирующие и дендритные клетки лимфоидных органов, М-клетки кишечника как разновидности макрофагов, выполняют антигенпредставляющие функции соответственно по отношению к Т- и В-лимфоцитам. Информацию Т-хелперам могут также передавать и В-лим-фоциты, и натуральные киллеры. Эффекторные клетки в клеточном иммунитете - Т-киллеры. Они распознают антиген при помощи своих рецепторов и прикрепляются к нему. У Т-лимфоцитов, кроме рецептора к антигену, имеется рецептор для эритроцитов (Е-рецептор), Fc-рецептор, связывающий иммунные комплексы и обеспечивающий кооперацию между Т- и В-лимфоцитами и др. В месте прикрепления к антигену киллер с помощью выделяемых веществ разрывает мембрану антигенносителя и вызывает осмотический лизис. Другой механизм уничтожения - на расстоянии, с помощью токсических веществ. Эффекторные клетки в гуморальном иммунитете - плазмоциты, которые образуются из В-лимфоцитов под влиянием стимуляции со стороны антигена и Т-хелпера. Об антигене В-лимфо-цит получает информацию от макрофага, а Т-хелпер стимулирует процесс дифференцировки с помощью медиатора интерлейкина-2.

Антигенпредставляющие клетки или антигенпрезентирующие клетки (АПК, англ. antigen-presenting cell, APC) — клетки, которые экспонируют чужеродный антиген в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости (англ. MHC) на своей поверхности. Т-лимфоциты могут распознавать такие комплексы при помощи Т-клеточных рецепторов (англ. TCR). Антигенпредставляющие клеткипроцессируют антиген и представляют его Т-клеткам. Выделяют два типа антигенпрезентирующих клеток: «профессиональные» и «непрофессиональные».

Т-клетки не способны распознавать и, соответственно, реагировать на «чистый» антиген. Только антиген, который был предварительно процессирован другими клетками и представлен ими в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости, становится «видимым» для Т-клеток.

«Профессиональные» антигенпредставляющие клетки очень эффективно захватывают антиген путём фагоцитоза или рецептор-опосредованного эндоцитоза и затем представляют фрагмент этого антигена на своей мембране в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости II класса. Т-клетки распознают этот комплекс на мембране и взаимодействуют с ним. После этого антигенпредставляющие клетки продуцируют дополнительные ко-стимуляторные молекулы, что приводит к активации Т-клетки. Экспрессия этих ко-стимуляторных молекул является характерной чертой «профессиональных» антигенпрезентирующих клеток.

Существует несколько основных типов «профессиональных» антигенпрезентирующих клеток:

· дендритные клетки, которые, вероятно, являются наиболее важными антигенпредставляющими клетками. Активированные дендритные клетки являются особенно эффективными активаторами Т-хелперов, потому что на их поверхности присутствуют ко-стимуляторные молекулы, такие как белок B7.

· макрофаги, которые являются CD4-положительными клетками и потому могут быть инфицированы вирусом иммунодефицита человека.

· B-лимфоциты, которые несут на своей поверхности (как В-клеточный рецептор) и секретируют специфичные антитела, а также могут захватывать антиген, связавшийся с В-клеточным рецептором, процессировать его и представлять в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости II класса. По отношению к другим видам антигенов В-лимфоциты неактивны как антигенпрезентирующие клетки.

· некоторые активированные эпителиальные клетки.

«Непрофессиональные» антигенпредставляющие клетки в норме не содержат молекул главного комплекса гистосовместимости II класса, а синтезируют их только в ответ на стимуляцию определёнными цитокинами, например, γ-интерфероном.

К «непрофессиональным» антигенпредставляющим клеткам относятся:

· фибробласты кожи

· эпителиальные клетки тимуса

· эпителиальные клетки щитовидной железы

· клетки глии

· β-клетки поджелудочной железы

· клетки эндотелия сосудов

После того, как антигенпредставляющая клетка фагоцитировала антиген, она, как правило, мигрирует в систему лимфатических сосудов и переносится током лимфы в ближайшийлимфатический узел. В лимфатических узлах осуществляется взаимодействие антигенпредставляющих клеток, таких как дендритные клетки, с Т-клетками. Привлечение антигенпредставляющих клеток в лимфатические узлы осуществляется за счёт хемотаксиса: клетки реагируют на присутствие хемокинов, которые могут экспрессироваться на поверхности других клеток (например, на поверхности клеток сосудов) или выделяться во внеклеточное пространство. В ходе миграции в лимфатический узел дендритные клетки созревают: они теряют способность захватывать новые патогены и приобретают свойства, которые позволяют им лучше взаимодействовать с Т-клетками. Внутриклеточные ферменты расщепляют захваченный патоген на небольшие фрагменты, содержащие эпитопы, которые затем представляются Т-клеткам в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости.

Исследования показывают, что презентируются только определённые эпитопы патогена, потому что они обладают свойством иммунодоминантности, которое, по-видимому, проявляется в их аффинности к молекулам главного комплекса гистосовместимости. Более прочное связывание позволяет комплексу оставаться стабильным достаточно долго для того, чтобы он мог быть узнан Т-клеткой.

23.Рыхлая волокнистая соединительная ткань. Клеточный состав, источники развития и обновления. Механизмы связи клеток с компонентами межклеточного вещества.

Она состоит из клеток и межклеточного вещества, которое в свою очередь состоит из волокон (коллагеновых, эластических, ретикулярных) и аморфного вещества. Морфологические особенности, отличающие рыхлую волокнистую соединительную ткань от других разновидностей соединительных тканей:

• многообразие клеточных форм (9 клеточных типов);
• преобладание в межклеточном веществе аморфного вещества над волокнами.

Функции рыхлой волокнистой соединительной ткани:

• трофическая;
• опорнаяобразует строму паренхиматозных органов;
• защитная - неспецифическая и специфическая (участие в иммунных реакциях) защита;
• депо воды, липидов, витаминов, гормонов;
• репаративная (пластическая).

Функционально ведущими структурными компонентами рыхлой волокнистой соединительной ткани являются клетки различной морфологии и функции, которые и будут рассмотрены в первую очередь, а затем уже межклеточное вещество.

Рыхлая волокнистая Соединительная ткань располагается преимущественно по ходу кровеносных и лимфатических сосудов, нервов, покрывает мышцы, образует строму (греч. stroma - подстилка) - каркас органов, собственную пластинку слизистой оболочки, наружную оболочку внутренних органов. РВСТ состоит из многочисленных собственных и пришлых клеток:

а) Тканеобразующие клетки:

1) фибробласты – синтезируют почти все компоненты межклеточного вещества;

2) фиброциты – представляют собой дефинитивную (конечную) форму развития фибробластов.

б) Клетки крови и их производные:

1) все виды лейкоцитов – нейтрофилы, эозинофилы, базофилы, лимфоциты, моноциты; они мигрируют из крови и участвуют в защитных реакциях;

2) плазматические клетки (плазмоциты) – согласно п. 8.3.3.1, образуются при антигенной стимуляции из В-лимфоцитов и продуцируют антитела (иммуноглобулины);

3) макрофаги – как отмечалось в п. 8.3.3.2, образуются из моноцитов и осуществляют фагоцитоз, представление антигенов лимфоцитам и секрецию биологически активных веществ;

4) тканевые базофилы (тучные клетки, или лаброциты) – возможно, происходят из базофилов крови (хотя есть и другая точка зрения) и выполняют те же функции, что и базофилы.

в) Клетки, окружающие сосуды:

1) адвентициальные клетки – находятся в наружной оболочке сосудов и, будучи ма- лоспециализированными, могут превращаться в другие клетки (фибробласты, адипоциты);

2) перициты – располагаются в стенке капилляров и венул.

г) Клетки со специальными функциями:

1) адипоциты (жировые клетки),

2) меланоциты, или пигментоциты, – содержат в мембранных гранулах цитоплазмы пигмент меланин.

2. Межклеточное вещество. Несмотря на столь богатое представительство клеток, в рассматриваемой ткани хорошо развито межклеточное вещество, а в нем, как отмечалось выше (п. 9.1.2.1), преобладает аморфный компонент. Имеются, помимо того, коллагеновые и эластические волокна, которые (как тоже уже отмечалось) располагаются рыхло и идут в разных направлениях, чем обусловлено полное название ткани (рыхлая неоформленная волокнистая соединительная ткань).

Источник развития, так же как у всех ТВС, — мезенхима

24. Дифферон фибробластов. Световая и электронная микроскопия. Функции фибробластов.

Фибробласты - это клетки-продуценты межклеточного вещества. Именно они синтезируют как волокнистые структуры, так и основные компоненты аморфного вещества. В определенном смысле фибробласты строят соединительную ткань. По их свойством образовывать основные опорные структуры организма фибробласты часто называют механоцитамы. О способности создавать волокна свидетельствует их название ("фибра" - волокно и "бластос" - зачаток). Деятельностью этих клеток обусловлено заживления ран, развитие рубца, образование капсулы вокруг инородного тела и т.п.. К фибробластов принадлежит многочисленная группа клеток, различных по степени дифференциации, образующих так называемый фибробластических ряд (или диферон): стволовые клетки - полустволовые клетки-предшественники - малоспециализовани фибробласты - зрелые фибробласты - фиброциты. Кроме того, к этому же ряду относятся миофибробласты.
Малоспециализовани, или юные, фибробласты округлой или веретенообразной формы с базофильной цитоплазмой содержат большое количество свободных рибосом. Другие органеллы (эндоплазматическая сеть, митохондрии, комплекс Гольджи) развиты слабо. Эти клетки способны к митотического деления. Низкий уровень синтеза и секреции белка. Размеры их не превышают 20-25 мкм.
Зрелые фибробласты - крупные клетки с отростками. На препарате-пленке в распластанном виде они могут достигать 40-50 мкм и более, толщина их невелика. Ядро этих клеток большое, овальное, светлое, содержит мелкораспыленной равномерно распределен хроматин, на фоне которого хорошо видно 1-2 крупных ядрышка. Цитоплазма окрашивается базофильно. На пленочном препарате можно видеть распределение клеточного тела фибробласта на две зоны - центральную ендоплазму, окрашиваемой интенсивнее, и периферическую эктоплазмы, окраска которого значительно слабее, она не имеет четких границ и сливается с прилегающей межклеточным веществом.
Цитоплазма фибробласта содержит все общие органеллы. Особенно хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть, которая занимает до 35% объема клетки, здесь происходит синтез проколлагена, эластина. Хорошо развит также и комплекс Гольджи, который занимает около 10% объема клетки, имеет вид цистерн и пузырьков, разбросанных по всей клетке, здесь синтезируются гликозаминогликаны. Последние, как и фибриллярные белки, выводятся в межклеточное пространство и включаются в состав волокон и аморфного вещества. Фибробласты также синтезируют фибриллярный гликопротеин внеклеточного матрикса - фибронектин, который обеспечивает связывание клеток с их микроокружения и регулирует передвижение. Митохондрии большие, количество их умеренная, как и лизосом.
В периферийном слое цитоплазмы расположены микрофиламенты толщиной 5-6 нм, содержащие сократительные белки типа актина и миозина и обуславливают способность этих клеток к движению. Считают, что среди фибробластов существуют две популяции: с коротким жизненным циклом (несколько недель) и с длинным жизненным циклом (несколько месяцев).

Фибробласты — основной тип клеток дермы. Термин «фибробласт» обычно применяют к клеткам, активно продуцирующим компоненты межклеточного вещества. Морфологически они характеризуются круглой или удлиненной, веретенообразной плоской формой с отростками и плоским овальным ядром. Популяция фибробластов неоднородна и включает малодифференцированные, дифференцированные фиброциты, фиброкласты и миофибробласты. Кроме этих клеток, в дифферон (совокупность всех клеток одной линии дифференцировки от стволовой до конечной) фибробластов включаются стволовые клетки и полустволовые клетки предшественники. Источником развития всех клеток фибропластического ряда считают адвентициальные клетки, сопровождающие микрососуды.

25. Макрофаги (гистиоциты). Световая и электронная микроскопия. Роль макрофагов в иммунных реакциях организма.

Гистиоциты-макрофаги. Они составляют 10-20% от всего клеточного состава рыхлой соединительной ткани. Размер клеток — 12-25 мкм. Макрофаги, находящиеся в спокойном состоянии, называют гистиоцитами, оседлыми макрофагами или блуждающими клетками в покое (рис.51). Подвижные макрофаги, не имеющие определенной локализации в ткани, называют свободными макрофагами. Ядро макрофагов — темное, округлое, содержит крупные глыбки хроматина. Цитоплазма макрофагов четко контурирована. В ней содержатся большое количество вакуолей — фагосом и лизосом, комплекс Гольджи, многочисленные пиноцитозные пузырьки. Остальные органеллы развиты умеренно. Хорошо развитая опорно-двигательная система способствует миграции клеток и фагоцитозу инородних частиц.

По характеру и количеству ультраструктур выделяются макрофаги секреторного и фагоцитарного видов. У первых в цитоплазме преобладают секреторные вакуоли, у вторых — лизосомальный аппарат. Источником образования макрофагов являются моноциты крови. Особая разновидность макрофагов принимает участие в качестве антигенпредставляющей клетки и тем самым являются участниками кооперации Т- и В-лимфоцитов при иммунном ответе на чужеродные вещества. Макрофаги нейтрализуют токсины, могут накапливать витальные красители при введении их в кровь. Они проявляют антибактериальные свойства, выделяя лизоцим, кислые гидролазы, лактоферрин и др., обладают антиопухолевой активностью, выделяя фактор некроза опухолей. Факторы роста макрофагов влияют на пролиферацию эпителиальных клеток, пролиферацию и дифференцировку фибробластов, новообразование кровеносных сосудов и др.

Способность к фагоцитозу является общебиологическим свойством многих тканевых клеток. Однако только те клетки, которые способны захватывать и ферментативно перерабатывать в своей цитоплазме бактерии, инородние частицы, токсины и др., следует относить к макрофагической системе организма. Учение о макрофагической системе заложил И.И. Мечников (1882), который в экспериментах на беспозвоночных обнаружил подвижные клетки, накапливающиеся около инороднего тела. Именно эти клетки были названы макрофагами. Кроме макрофагов-гистиоцитов в состав макрофагической системы организма входят макрофаги печени (звездчатые макрофагоциты, остеокласты, глиальные макрофаги, макрофаги кроветворных органов, макрофаги легкого и др.). Регуляция макрофагической системы осуществляется как местными так и центральными (нервная и эндокринная системы) механизмами.

26. Уровни структурной организации коллагеновых и эластических волокон. Типы коллагена, зоны локализации в организме.

Коллагеновые волокна (3 на рис. 9.1) на снимке рыхлой соединительной ткани выглядят как широкие неветвящиеся тяжи. Они образованы фибриллярным белком коллагеном.

В организации коллагеновых волокон различают 5 уровней:

1) молекулы тропоколлагена (1), диаметр – 1,4 нм, длина – 280 нм; Первый (полипептидный) уровень представлен полипептидными цепочками, состоящих из трех аминокислот: пролина, глицина, лизина.

2) протофибриллы (2), диаметр – 5-10 нм; Второй (молекулярный) уровень представлен молекулой белка коллагена (длина 280 нм, ширина 1,4 нм), состоящей из трех полипептидных цепочек, закрученных в спираль.

3) фибриллы (3), диаметр – 50-100 нм; Третий уровень - протофибриллы (толщиной до 10 нм), состоящие из нескольких продольно расположенных молекул коллагена, соединенных между собой водородными связями.

4) волокна (4), диаметр – 1-3 мкм. Четвертый уровень - микрофибриллы (толщиной от 11-12 нм и более), состоящие из 5-6 протофибрилл, связанных боковыми цепями.

5) Пятый уровень - фибрилла или коллагеновое волокно (толщина 1-10 мкм), состоящие из нескольких микрофибрилл (в зависимости от толщины), связанных гликозоаминогликанами и протеогликанами. Коллагеновые волокна имеют поперечную исчерченность, обусловленную как расположением цепей в молекуле коллагена, так и расположением аминокислот в полипептидных цепях. Коллагеновые волокна с помощью углеводных компонентов соединяются в пучки толщиной до 150 нм.

1. Молекулярный уровень

а) Аминокислотный состав. Молекула тропоколлагена имеет палочковидную форму и включает три полипептидные цепи. Эти цепи содержат примерно по 1000 аминокислотных остатков и закручены друг относительно друга в протяженную спираль.

I. В каждой цепи высоко содержание трех аминокислотных остатков – глицина (33 %), пролина и лизина. Таким образом, каждый третий остаток – глицин, не имеющий бокового радикала. Именно это позволяет образовываться тройной спирали.

II. Остатки же пролина и лизина в новосинтезированных цепях коллагена сразу (еще внутри клеток) окисляются в гидроксипролин и гидроксилизин. Последние, во-первых, способны к образованию водородных связей, с помощью которых молекулы тропоколлагена объединяются в структуры более высокого порядка. Во-вторых, к гидроксипролину и гидроксилизину присоединяются боковые олигосахаридные цепи, составляющие углеводный компонент коллагена и значительно повышающие его гидрофильность.

б) Типы коллагена. В остальном аминокислотный и углеводный состав коллагена несколько различается в зависимости от локализации соединительной ткани. По этому признаку выделяют до 30 типов коллагена. Так,

– коллаген I типа содержится в рыхлой соединительной ткани различных органов, а также в других видах соединительной ткани кожи, сухожилий, костей;

– коллаген II типа – в двух видах хрящевой ткани;

– коллаген III типа – в ветвящихся ретикулярных волокнах (разновидности коллагеновых), в крупных кровеносных сосудах;

– коллагены IV и V типов – в базальных мембранах (и т. д.).

2-4. Высшие уровни

а) Итак, молекулы тропоколлагена последовательно формируют структуры следующих трех уровней – протофибриллы, фибриллы и волокна.

В скреплении элементов данных структур участвуют,

– во-первых, определенные аминокислотные остатки коллагена (образуют водородные и ковалентные связи между соседними молекулами);

– во-вторых, олигосахаридные цепи, находящиеся в составе коллагена,

– и, в-третьих (на уровне фибрилл и волокон), некоторые протеогликаны и гликопротеины аморфного вещества.

б) Поперечная исчерченность. При этом фибриллы имеют поперечную исчерченность, которая выявляется при электронной микроскопии (рис. 9.3). Исчерченность обусловлена особым способом упаковки молекул тропоколлагена: между следующими друг за другом молекулами имеются промежутки, а соседние ряды молекул сдвинуты друг относительно друга по длине.

На уровне целых волокон поперечная исчерченность уже не наблюдается.

в) Физические свойства. Коллагеновые волокна имеют малую растяжимость и большую прочность на разрыв.

Кроме того, они отличаются (преимущественно за счет углеводного компонента) высокой способностью к набуханию – поглощению воды со значительным увеличением объема.

Различают более 20 типов коллагена, отличающихся молекулярной организацией, органной и тканевой принадлежностью. Например:

· коллаген I типа встречается главным образом в соединительной ткани кожи, сухожилиях, костях, роговице глаза, склере, стенке артерий и др.;

· коллаген II типа входит в состав гиалиновых и фиброзных хрящей, стекловидного тела и роговицы глаза;

· коллаген III типа находится в дерме кожи плода, в стенках крупных кровеносных сосудов, а также в ретикулярных волокнах (например, органов кроветворения);

· коллаген IV типа — встречается в базальных мембранах, капсуле хрусталика (в отличие от других типов коллагена он содержит гораздо больше боковых углеводных цепей, а также гидрооксилизина и гидрооксипролина);

· V тип коллагена присутствует в хорионе, амнионе, эндомизии, перимизии,коже, а также вокруг клеток (фибробластов, эндотелиальных, гладкомышечных), синтезирующих коллаген.

Поиск по сайту: