Все о кошках

 Иммунология как наука возникла во времена Луи Пастера, когда стало известно, что в ответ на внедрение микроорганизмов или их токсинов в организме вырабатываются защитные вещества, получившие название антител. Появилась гу­моральная теория иммунитета, основоположником которой был известный биолог Пауль Эрлих. В те же годы И.И.Мечников обнаружил феномен фагоцитоза (захват и уничтожение чужеродных клеток лейкоцитами) и создал кле­точную (фагоцитарную) теорию иммунитета. Мечников и Эрлих вели между собой ожесточенный спор, но оказалось, что они оба были правы, и в 1908 г. этим ученым была при­суждена Нобелевская премия за разработку клеточно-гуморальной теории иммунитета.

Следует подчеркнуть, что новое осмысление предмета дал в 1957 г. английский исследователь П. Медавар. Он показал, что иммунитет защищает организм не только от микробов, но и от живых клеток из тканей любого другого генетически чужеродного организма, а также доказал иммунологическую «терпимость», если антигены вводят до рождения животного.

Термином «иммунитет», по мнению Р.В.Петрова (1987), обозначают способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетической чужеродности. В понятие живых тел и веществ, несущих на себе признаки чужеродного генома, могут быть включены бактерии, вирусы, простейшие, гельминты, белки, клетки, ткани, измененные аутоантигены, в том числе и раковые.

В широком понимании иммунитет – это некое защитное биологическое свойство (система защитных реакций) живых многоклеточных организмов против факторов внешней и внутренней среды, нарушающих функциональную целостность организма и его генотип.

Несмотря на то, что как медицинский термин «im-munis» употребляли врачи до нашей эры, принципиально в том же смысле, что и сейчас, в современной иммунологии как науке и медицинской специальности отнюдь нет ясного и общепринятого понимания, что же такое именно иммунитет. Всякое ли защитное биологическое свойство – иммунитет? Есть определенные признаки, по которым иммунитет можно отличить от других защитных свойств того же организма, сосуществующих с иммунитетом и находящихся с ним также в весьма определенных взаимоотношениях. От чего необходимо защищаться многоклеточному организму в целях сохранения своей жизни как целостности? Во-первых, от проникновения во внутреннюю среду травмирующих собственные клетки субстанций из внешней среды. Во-вторых, от внешних веществ, уже проникших во внутреннюю среду. В-третьих, от собственных поврежденных клеток или выполнивших свою биологическую программу клеток.

Существует несколько биологических механизмов защиты многоклеточных организмов от патогенов внешней среды, и лишь один из них является иммунитетом. Поскольку организм – единое целое, разные защитные механизмы взаимосвязаны и дополняют друг друга, но это не значит, что они неотличимы один от другого. Собственно иммунитетом мы будем называть только и исключительно те защитные процессы, которые реализуются с участием лимфоцитов (Р.М.Хаитов, Г.А.Игнатьева, И.Г.Сидорович, 2000). В создании и поддержании иммунитета участвует иммунная система, т.е. совокупность всех лимфоидных органов и скоплений лимфоидных клеток, основная функция которой – обеспечивать генетическое постоянство (гомеостаз) внутренней среды организма, не допуская появления чужеродных или изменившихся собственных клеток. Т.е. распознавание и элиминация из организма собственных, но ненужных клеток (в первую очередь поврежденных инфекцией, травмированных) – некое уникальное самораспознавание и явилось тем новым эволюционным приобретением многоклеточных, которое стало и продолжает быть базисной функцией новой системы клеток многоклеточных – иммунной системы. Для того чтобы распознать в каком месте в организме и в какой момент времени надо «включить» санирующие литические механизмы природа и создала лимфоциты с новой функцией молекулярного распознавания, механизм которого прочно закрепился в эволюции. С лимфоцитами появился новый механизм биологической защиты от поврежденных клеток и от инфекций – иммунитет.

В генетическом аспекте иммунитет рассматривают, как способность организма отличать чужеродный материал от «своего», что жизненно важно. Поступление во внутреннюю среду организма веществ с признаками чужеродной информации грозит нарушением структурного и химического его состава. Количественное и качественное «постоянство» внутренней среды, называемое гомеостазом, обеспечивается процессами саморегулирования во всех живых системах. Иммунитет, по мнению  Я.Е.Колякова (1986), - это одно из проявлений гомеостаза, приспособительный признак организма, проявление естественного и искусственного отбора, результат длительной эволюции, обусловленный изменчивостью, как организма паразита, так и организма хозяина. В этой связи иммунитет является свойством всего живого.

Таким образом, более современное представление об иммунитете сформулировали Р.М.Хаитов, Г.А.Игнатьева, И.Г.Сидорович (2000). Иммунитет – это особое биологическое свойство многоклеточных организмов, в норме предназначенное для защиты от инфекций и иных внешних патогенов, способных при попадании во внутреннюю среду вступать в прочные связи с клетками и/или межклеточным веществом. Носителями этого свойства служат специализированные клетки – лимфоциты. Уникальным и отличительным свойством лимфоцитов как множества клеток является способность распознавать большое множество (~10¹⁸) разнообразных и эволюционно незапланированных молекулярных объектов (антигенов). Распознавание есть физическое связывание. После распознавания лимфоцит инициирует и мобилизует как собственные, так и общевоспалительные  механизмы деструкции поврежденных патогенном тканей, после чего наступает их элиминация из организма. Таким образом, кратко: Иммунитет = распознавание + деструкция поврежденных тканей.

Иммунитет как процесс и результат реализуется только относительно внутренних свойств организма и свойств антигенов, на которые реагирует иммунная система.

Таким образом, иммунитет защищает организм от 3 внешних типов объектов: от инфекций; от пищевых, ингаляционных и аппликаторных внешних веществ, проникающих во внутреннюю среду; от трансплантанта.

К доиммунным механизмам физиологической резистентности к инфекциям и продуктам повреждения собственных клеток относят биохимические механизмы пищеварительной функции одноклеточных, т.е. ферментативные системы расщепления (протеазы, гидролазы), перекисного окисления, нитрования природных макромолекул до низкомолекулярных продуктов распада, которые клетка способна выбросить через мембрану во внешнюю среду; специализированные для расщипительно-литических процессов клетки (в первую очередь фагоциты, затем и все остальные лейкоциты общевоспалительного назначения), а также особые гуморальные  ферментативные системы литического назначения в сыворотке крови и тканевых жидкостях (комплемент, лизоцим и др.). Литические биохимические механизмы агрессивны по сути. Поэтому в норме они не могут быть в постоянно активном состоянии или даже в близкой готовности к активации, иначе будут лизировать «все подряд». Вот для того, чтобы распознать, в каком месте в организме и в какой момент времени надо «включать» санирующие литические механизмы, природа и создала новые клетки – лимфоциты с новой функцией – молекулярного распознавания. С лимфоцитами появился новый механизм биологической защиты от поврежденных клеток и от инфекций – иммунитет. 

Иммунитет бывает врожденный и приобретенный. Под термином «врожденный иммунитет» понимают то, что мы назвали доиммунными механизмами резистентности, а именно это вполне определенный перечень клеток, молекул и физиологических механизмов (бактерицидные ферменты биологических жидкостей, фагоцитоз, система комплемента и т.п.) (Р.М.Хаитов, Г.А.Игнатьева, И.Г.Сидорович (2000)).

Характерная особенность «приобретенного иммунитета» - его специфичность, то есть устойчивость только к определенным возбудителям. Активный иммунитет возникает в результате непосредственного контакта иммунной системы с возбудителем (антигеном) и собственной его переработки средствами гуморального и клеточного иммунитета (антитела, сенсибилизированные иммунокомпетентные клетки). Вырабатывается он либо после перенесенной инфекции (инвазии), либо в результате вакцинации животных. В обоих случаях в организме образуются антитела против возбудителя и его продуктов метаболизма, а также возникают и дифференцируются иммунокомпетентные клетки (Т- и В-лимфоциты).

Иммунная система имеет три особенности:

1. Она генерализована (рассеяна) по всему организму;

2. Ее клетки постоянно циркулируют благодаря току крови;

3. Она способна продуцировать специфические молекулы - антитела, направленные конкретно против какой-либо мишени.

В организме млекопитающих одновременно существуют древняя неспецифическая система защиты и более совершенная специфическая система, которая базируется на деятельности лимфоидных клеток и конкретно направлена на определенные структуры. Эти две системы очень тесно связаны между собой. В конечном итоге, их деятельность направлена на реализацию одних и тех же целей (П.Е.Игнатов, 1995).

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Органы иммунной системы принято разде­лять на центральные (первичные) и периферические (вторич­ные). К центральным органам относят красный костный мозг, тимус (вилочковую железу), фабрициеву сумку, кото­рая имеется только у птиц, вместо красного костного мозга у млекопитающих и кожу. К периферическим органам при­надлежат лимфатические узлы, миндалины, селезенка, лимфоидные узелки и лимфоидные (пейеровы) бляшки. Органы иммунной системы имеют строго определенную локализацию. Центральные органы располагаются в хорошо защищенных местах. В них образуются исходные стволовые клетки, осуществляются пролиферация и первичная дифференциация иммунокомпетентных (ответственных за иммунитет) клеток — лимфоцитов. Многочисленные периферические органы иммунной системы находятся на путях возможного внедре­ния в организм генетически чужеродных веществ, микробных тел. В них происходит созревание лимфоцитов, их пролифе­рация в ответ на антигенную стимуляцию.

Центральные   органы

Красный костный мозг — вещество темно-красного цвета, полужидкой консистенции. Он располагается в ячейках губ­чатого вещества плоских и коротких костей, эпифизов длин­ных (трубчатых) костей. Красный костный мозг является одновремен­но органом кроветворения и органом иммунной системы. В нем содержатся полипотентные стволовые клетки — пред­шественники всех клеток крови и лимфоцитов. Он состоит из миелоидной и лимфоидной тканей. Строму крас­ного костного мозга образует ретикулярная ткань в виде ретикулярных клеток и волокон. В ее петлях располагается миелоидная ткань — молодые и зрелые гемопоэтические эле­менты: эритроциты на различных стадиях зрелости и их предшественники, клетки гранулопоэтического ряда (нейтрофильные, эозинофильные и базофильные лейкоциты), а так­же элементы мегакариобластического ряда, формирующие кровяные пластинки. Кроме того, в костном мозге есть плаз­матические клетки. Между островками клеток гемопоэтического ряда расположены скопления костномозговых лимфоци­тов, концентрирующихся вокруг кровеносных сосудов. Они представлены В-лимфоцитами и предшественниками лимфо­цитов. В костном мозге лимфоциты составляют 3—17% от числа всех ядросодержащих клеток.

Следовательно, костный мозг поставляет полипотентные стволовые клетки для всех видов кроветворения и лимфопоэза. Это неспециализированные клетки, способные к разнообразным дифференциациям и обладающие свойством самоподдержания. Стволовые клетки сохраняются в течение всей жизни (Н. А. Козлов, 1982). Они выходят из костного мозга в кровоток, циркулируют в организме, поступают в вилочковую железу и другие лимфоидные органы, в которых осуществляется их лимфопоэтическая дифференциация, сопровождающаяся размножением и накоплением Т- или В-лимфоцитов.

Вилочковая железа (тимус) располагается позади гру­дины в передней части верхнего средостения. Она состоит из двух вытянутых в длину асимметричных по величине долей - правой и левой, сросшихся или тесно соприкасающихся на уровне их середины. Снаружи тимус по­крыт тонкой соединительнотканной капсулой, от которой внутрь органа отходят перегородки, разделяющие его на дольки. Паренхима тимуса состоит из коркового вещества - темного, расположенного по периферии долек, и мозгового - более светлого, занимающего центральную часть долек. Строма тимуса представлена ретикулярными клетками и волок­нами, а также звездчатой формы эпителиальными клетка­ми — эпителиоретикулоцитами. В петлях этой сети находятся лимфоциты тимуса (тимоциты), небольшое количество плаз­матических клеток, макрофаги, гранулоциты. Клетки, распо­ложенные по периферии коркового вещества, обладают вы­сокой митотической активностью, поэтому его рассматривают как ростковое.

В тимусе из кроветворных стволовых клеток созревают и дифференцируются Т-лимфоциты, ответственные за реакции клеточного и гуморального иммунитета. Стволовые клетки красного костного мозга, пройдя ряд стадий в вилочковой железе, превращаются в Т-лимфоциты, которые заселяют тимусзависимые зоны периферических органов лимфоидной си­стемы. Кроме того эпителиоретикулоциты тимуса, которые представлены в большей степени в мозговом слое, секретируют гуморальные факторы, регулирующие иммунологические процессы — тимозин, Т-активин, тимарин, типомоэтин, тимостимулин, сывороточный и гуморальный тимусные факто­ры. Эпителиальные клетки мозгового слоя местами образуют компактные островки — тельца Гассаля. Афферентные лим­фатические сосуды в органе отсутствуют. Кортикальные лим­фоциты тимуса отличаются незрелостью и прогрессивно диф­ференцируются в зрелые Т-лимфоциты и мигрируют в мозго­вой слой, а оттуда — в кровь.

У млекопитающих и птиц вилочковая железа заклады­вается в период раннего эмбриогенеза. С возрастом она по­степенно атрофируется, обнаруживаются признаки инволю­ции. В тимусе появляются сначала отдельные жировые клетки, а затем разрастается соединительная ткань. В резуль­тате паренхима сохраняется лишь в виде островков (долек), разделенных жировой тканью. Полностью орган никогда не исчезает.

Сумка Фабрициуса у птиц располагается на дорсальной поверхности клоаки, являясь ее дивертикулом. Основным структурным элементом сумки служит лимфоидный узелок с корковой и мозговой зонами. Сумка Фабрициуса развивается между 12-м и 13-м днем эмбрионального перио­да (у кур). Она заполняется группой стволовых клеток крас­ного костного мозга, которые в дальнейшем дифференциру­ются в В-лимфоциты (бурсозависимые)  - предшественники плазматических клеток. Инволюция этого органа начинается после 7-й недели жизни цыплят. У млекопитающих аналог сумки Фабрициуса – кроветворный «росток» красного костного мозга.

Периферические   органы

Лимфатические узлы расположены на пути следования лимфы по лимфатическим сосудам от органов и тканей к лимфатическим протокам и лимфатическим стволам. Распо­лагаются лимфатические узлы группами, состоящими из двух и более узлов (Аминова Г. Г., 1979). Лимфатические узлы, к которым течет лимфа от органов опорно-двигатель­ного аппарата (подколенные, паховые, локтевые и подмы­шечные) или от стенок тела (межреберные, надчревные), на­зывают соматическими (париетальными). Регионарные лим­фатические узлы, через которые проходит лимфа от внутрен­них органов (бронхолегочные, средостенные, желудочные, брыжеечные, печеночные), называются внутренностными (висцеральными). Узлы, принимающие лимфу одновременно от внутренностей и от мышц, фасций; кожи, называют сме­шанными (подвздошные, поясничные, глубокие латеральные шейные).

Величина и форма лимфатических узлов разнообразны. Они могут быть овальными, округлыми, бобовидными, реже лентовидными и сегментарными и достигают величины 5 см и более. Каждый лимфатический узел покрыт соединительно­тканной капсулой, от которой внутрь узла отходят различной длины пучки соединительной ткани - трабекулы. Капсула и трабекулы состоят из плотной соединительной ткани, в ко­торой расположены коллагеновые, эластические и ретикуляр­ные волокна, а также гладкомышечные клетки. Внутри лим­фатического узла между трабекулами находится строма, образованная ретикулярными волокнами и клетками. В пет­лях ретикулярной стромы располагаются клеточные элемен­ты лимфоидной ткани.

Паренхима лимфатического узла состоит из коркового и мозгового вещества. Корковое вещество распо­лагается по периферии узла, имеет более темную окраску и образовано плотными скоплениями лимфоцитов округлой формы — лимфоидными узелками. В них находятся главным образом В-лимфоциты. Различают лимфоидные узелки с цен­тром размножения и без него. В узелках без центра размно­жения клетки располагаются плотно и относительно равно­мерно. В лимфоидных узелках с центром размножения пери­ферическая часть узелка состоит из плотно лежащих малых и средних лимфоцитов. Центры узелков являются одним из мест размножения лимфоцитов и содержат в большом коли­честве лимфобласты и большие лимфоциты, митотически де­лящиеся клетки. Вокруг лимфоидных узелков располагается диффузная лимфоидная ткань.

С внутренней стороны узелков, непосредственно на гра­нице с мозговым веществом, находится участок лимфоидной ткани, получивший название тимусзависимой паракортикальной зоны, содержащей преимущественно Т-лимфоциты. Ха­рактерной особенностью этой части коркового вещества яв­ляется наличие в ней посткапиллярных венул, стенки кото­рых выстланы кубическим эндотелием, через который мигри­руют лимфоциты. Более светлое мозговое вещество занимает центральную часть лимфатического узла. Паренхима мозго­вого вещества представлена скоплениями лимфоидной ткани, главным образом В-лимфоцитами. Здесь же находятся плаз­матические клетки и макрофаги.

К каждому лимфатическому узлу, к его выпуклой сторо­не, подходят 4—6 лимфатических сосудов и более, которые впадают в подкапсульный (краевой) синус, расположенный между капсулой и паренхимой. От подкапсульного синуса в паренхиму узла, вдоль трабекул, уходят промежуточные си­нусы коркового и мозгового веществ. Они впадают в ворот­ный синус, из которого берут начало выносящие лимфатиче­ские сосуды. В том месте, где из лимфатического узла вы­ходят выносящие лимфатические сосуды, имеется вдавлива­ние - ворота. Через них в лимфатический узел входят ар­терии, нервы, а выходят вены.

Стенки синусов лимфатических узлов построены таким образом, что через них могут легко проникнуть из коркового и мозгового вещества в лимфу и в обратном направлении лимфоциты, макрофаги и другие активно передвигающиеся клетки. В синусах могут задерживаться поступающие в лим­фатический узел вместе с лимфой инородные частицы, мик­робы, опухолевые клетки. С возрастом лимфатические узлы подвергаются инволюции. В них увеличивается количество соединительной ткани, утолщаются капсула и трабекулы, по­являются группы жировых клеток.

Миндалины, образующие глоточное лимфоидное кольцо, расположены у самого входа в глотку. Две небные и языч­ная миндалины охватывают с боков и снизу зев, через кото­рый пища из полости рта проходит в глотку. Глоточная и две трубочные миндалины занимают свод глотки и ее боко­вые отделы (около глоточных отверстий слуховых труб) и находятся на пути воздушной струи из полости носа через хоаны в носоглотку. Паренхима миндалин образована диф­фузной лимфоидной тканью, состоящей из ретикулярных кле­ток и волокон, в петлях которых располагаются малые, сред­ние и большие лимфоциты, макрофаги, плазматические клет­ки и др. В толще миндалин находятся плотные округлой формы скопления лимфоидной ткани — лимфоидные узелки. Они могут быть двух типов, с центром размножения и без него. В лимфоидных узелках без центра размножения лимфоидная ткань созревает, приходит в состояние функцио­нальной зрелости и активности для встречи с чужеродными агентами. В некоторых лимфоидных узелках, по мере их раз­вития, появляются центры размножения. В них много митотически делящихся клеток лимфоидного ряда, молодых лим­фоцитов, а также незрелых плазматических клеток, макрофагов. Центры размножения таких узелков выделяются на гистологических срезах более светлой окраской. Узелки име­ют периферическую (краевую) зону - мантию, которая состоит из плотно расположенных клеток,    преимущественно малых и средних лимфоцитов, которые лежат в несколько слоев в виде тонкого ободка вокруг центра размножения. Диффузная лимфоидная ткань располагается между узелка­ми в виде тяжей. С возрастом происходят инволюция лим­фоидной ткани миндалин, разрастание в них соединительной ткани и уменьшение количества лимфоидных узелков.

Пейеровы бляшки представляют собой скопление лимфо­идных узелков, плотно прилегающих друг к другу, и диф­фузной лимфоидной ткани в слизистой оболочке подвздош­ной, тощей и двенадцатиперстной кишок. Пейеровы (лимфоидиые) бляшки со стороны просвета кишки имеют вид слабо выраженных возвышений, преимущественно округлой или овальной формы, различных размеров. Поверхность слизис­той над лимфоидной бляшкой слегка бугристая и немного приподнятая. Бляшкой считается скопление пяти лимфоид­ных узелков и более (В. В. Виноградов, 1987). Располага­ются бляшки обычно на стороне, противоположной брыже­ечному краю кишки. Предполагают, что пейеровы бляшки у млекопитающих являются эквивалентом фабрициевой сумки, в них поселяются стволовые клетки и дифференцируются В-лимфоциты.

Большое количество лимфоидных узелков имеет червеоб­разный отросток слепой кишки. Они расположены на всем протяжении этого органа в слизистой оболочке и в подслизистой основе. Узелки расположены довольно густо, нередко друг над другом в 2—3 ряда. Залегают лимфоидные узелки на различной глубине: одни из них своей вершиной приле­гают непосредственно к эпителию червеобразного отростка, другие - находятся глубоко в подслизистой основе органа. Лимфоидная ткань узелков состоит из ретикулярных волокон и клеток, а также расположенных в образованных ими пет­лях клеток лимфоидного ряда - малых, средних и больших лимфоцитов, бластов, Т- и В-лимфоцитов, макрофагов. С возрастом количество лимфоидной ткани и лимфоидных узелков уменьшается, что является признаком инволюции иммунокомпентентных образований. Количество соедини­тельной ткани в стенке органа увеличивается.

Многочисленные одиночные лимфоидные узелки и скоп­ления диффузной лимфоидной ткани находятся в толще сли­зистой оболочки органов пищеварения (глотки, пищевода, желудка, желчного пузыря), органов дыхания (гортани, тра­хеи, бронхах), мочевыводящих путей (мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала). Лимфоидные узелки лежат на близком друг от друга расстоянии и выполняют роль сторожевых постов на пути возможного внедрения чужеродных веществ из полости этих органов в их стенки.

Селезенка относится к периферическим органам иммун­ной системы, и только она способна отвечать иммунологиче­ской реакцией на антигены, содержащиеся в крови. Распола­гается селезенка в брюшной полости, в левом подреберье, имеет форму уплощенной и удлиненной полусферы с заостренными концами, фиброзную капсулу, от которой внутрь органа отходят соединительнотканные перекладины (трабекулы), содержащие коллагеновые, ретикулярные и эластиче­ские волокна, а также гладкомышечные клетки. Соедини­тельнотканный остов селезенки составляет также ретикуляр­ная ткань, в петлях которой расположены клетки, образую­щие паренхиму селезенки — ее пульпу. Различают лимфоидную белую пульпу и эритроидную красную пульпу. Белая пульпа по структуре и функции аналогична корковому слою лимфатического узла. Красная пульпа участвует в очистке организма от старых эритроцитов и в то же время является резервным органом кроветворения.

Лимфоидные узелки селезенки имеют округлую форму и окружают центральные артерии, от которых в узелки отхо­дят капилляры. Периартериальная часть лимфоидных узел­ков рассматривается как тимусзависимая зона, содержащая Т-лимфоциты, которые поступают сюда через стенки крове­носных капилляров из тимуса. В центрах размножения лимфоидных узелков обнаруживаются В-лимфоциты и их пред­шественники, макрофаги. Периферия лимфоидных узелков находится на границе с красной пульпой и содержит Т-, В-лимфоциты и макрофаги.

В петлях ретикулярной ткани красной пульпы расположе­ны лимфоциты, зернистые и незернистые лейкоциты, макро­фаги, эритроциты и другие клетки.