Физиология лейкоцитов. Иммунитет. План лекции: I. Характеристика лейкоцитов. Лейкоцитарная формула II. Функции лейкоцитов III. Регуляция лейкопоэза IV. Виды иммунитета V. Кооперация иммунокомпетентных клеток в иммунном ответе
I. Характеристика лейкоцитов. Лейкоцитарная формула Лейкоциты (Лц ) – бесцветные ядерные клетки крови. Размеры Лц – 4-20 мкм Количество Лц – 4*10⁹/л – 9*10⁹/л Лейкоцитоз – увеличение количества Лц Лейкопения – уменьшение количества Лц Классификация Лц: 1) Зернистые Лц или гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы) 2) Незернистые Лц или агранулоциты (моноциты и лимфоциты)
Физиологические свойства Лц: 1) Амебовидная подвижность 2) Миграция (диапедез) – способность Лц проникать через стенку неповрежденных капилляров 3) Фагоцитоз Лейкограмма или лейкоцитарная формула выражает процентное содержание различных видов лейкоцитов в крови
Сдвиг влево лейкограммы является следствием повышенной функции красного костного мозга и сопровождается увеличением в крови молодых форм нейтрофилов (миелоцитов, метамиелоцитов и палочкоядерных нейтрофилов). Сдвиг вправо – понижение функций красного костного мозга – характеризуется увеличением содержания в крови старых форм нейтрофилов (сегментоядерных нейтрофилов ) Вывод: Лц – бесцветные клетки крови, способные проникать через стенку капилляров и фагоцитировать. Процентное содержание отдельных видов Лц между собой называется лейкоцитарной формулой
II. Функции лейкоцитов 1) Защитная (фагоцитоз микробов, отмирающих клеток, бактерицидное и антитоксическое действие, участие в иммунных реакциях, в процессе свертывания крови и фибринолизе) 2) Регенеративная (способствуют заживлению поврежденных тканей) 3) Транспортная (являются носителями ряда ферментов) Фагоцитоз – компонент иммунитета, характеризуется распознаванием, поглощением и перевариванием фагоцитами различных чужеродных корпускулярных объектов и отмирающих клеток
В зависимости от локализации выделяют внутрисосудистый и тканевой фагоцитоз, который может быть завершенным и незавершенным. Все Лц, обладающие способностью к фагоцитозу делятся на 2 группы: микрофаги и макрофаги. К микрофагам относятся гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы), к макрофагам – моноциты костного мозга и крови, а также свободные и фиксированные макрофаги тканей (мигрировавшие моноциты) Моноциты и макрофаги тканей являются основными клетками мононуклеарно-фагоцитирующей системы (МФС)
Макрофаги соединительной ткани называются гистиоцитами, печени – звездчатыми ретикулоэндотелиоцитами (купферовские клетки), легких – альвеолярными макрофагами Стадии фагоцитоза : 1) Стадия приближения (хемотаксиса) фагоцита к объекту фагоцитоза 2) Стадия аттракции – распознавание и прикрепление фагоцита к объекту фагоцитоза с помощью опсонинов – компонентов плазмы крови, способных осаждаться на поверхности чужеродного объекта 3) Стадия поглощения частицы 4) Стадия киллинга (убивания) и переваривания жизнеспособных объектов
Функциональные особенности гранулоцитов - Сегментоядерные нейтрофилы, после созревания, задерживаются в костном мозге в течение 3-4 дней. Далее появляются в кровеносном русле на 6-8 часов, затем мигрируют в слизистые оболочки и ткани. Часть из них разрушается в тканях, часть удаляется из организма через ж-к-т. В кровоток обратно не возвращаются. Нейтрофилы продуцируют гуморальные неспецифические факторы защиты – комплемент, лизоцим, интерферон. Нейтрофилы первыми прибывают в место повреждения тканей так как обладают двигательной способностью
- Эозинофилы имеют округлую форму, диаметр -до 12 мкм, в крови циркулируют не более 5 часов и переходят в ткани. Накапливаются в подслизистом слое ЖКТ. В кровоток не возвращаются, разрушаются в тканях. Количество эозинофилов повышается при аллергических реакциях, глистных инвазиях и аутоиммунных заболеваниях, что свидетельствует об участии эозинофилов в развитии воспалительных и иммунных реакций. Эозинофилы поглощают и инактивируют гистамин, брадикинин и ряд БАВ Эозинофилия – повышение количества эозинофилов
- Базофилы выходят в кровь через 2-7 дней после созревания, циркулируют около 6 часов. Базофилы участвуют в аллергических и воспалительных реакциях за счет содержания в них БАВ (имеют гранулы с гистамином, гепарином). Функциональные особенности агранулоцитов - Моноциты – крупные клетки, размер – 12-18 мкм, являются предшественниками тканевых макрофагов, входят в МФС После миграции в ткани, они превращаются в макрофаги, живут более 60 дней, сохраняя способность возвращаться в кровеносное русло.
Для них характерно максимальное количество лизосом, образование псевдоподий, наличие множества выростов и инвагинаций на мембране. Моноциты обеспечивают реакции клеточного, противоинфекционного и противоопухолевого иммунитета - Лимфоциты являются основным звеном специфического иммунитета. Популяция В-лимфоцитов сложна и гетерогенна. Различают В-супрессоры (подавляют иммунный ответ ), В-клетки иммунной памяти и В-киллеры, осуществляющие цитолиз клеток мишеней. В-лимфоциты обеспечивают реакции гуморального иммунитета. В-лимфоцит превращается в антителопродуцирующую клетку – плазмоцит
Таким образом, лейкоциты обеспечивают фагоцитоз, вырабатывают неспецифические гуморальные факторы защиты, участвуют в воспалительных, аллергических реакциях, обеспечивают развитие иммунитета III. Регуляция лейкопоэза Лейкопоэз – продукция Лц в органах кроветворения. Различают миелопоэ з – созревание гранулоцитов и моноцитов и лимфопоэз – процесс созревания лимфоцитов Регуляция миелопоэза Стимуляторами миэлопоэза являются лейкопоэтины (колониестимулирующий фактор – КСФ). КСФ – гликопротеид, имеет гетерогенный состав.
Для стимулирования продукции моноцитов достаточно низких концентраций КСФ, а для активации гранулоцитов нужны высокие концентрации КСФ. Ингибиторами миелопоэза являются лактоферрин, кислый изоферритин и гранулоцитарные кейлоны. Кейлоны – пептиды, тормозят пролиферативную активность миелобластов и промиелоцитов. Гормональная регуляция лейкопоэза: - Катехоламины увеличивают выход Лц из депо - Глюкокортикоиды ускоряют процессы созревания и старения Лц - Андрогены усиливают лейкопоэз
Регуляция лимфопоэза Дифференцировка лимфоциов стимулируется лимфопоэтинами. Подавляют лимфопоэз избыточная концентрация глюкокортикоидов, лимфоцитарные кейлоны (вырабатываются селезенкой, тимусом, лимфобластами). Раздражение симпатических нервов увеличивает количество нейтофилов в крови. Раздражение блуждающего нерва ведет к уменьшению количества лейкоцитов. Вывод: регуляция лейкопоэза осуществляется нейрогуморальным путем
IV. Виды иммунитета Иммунитет (Имм.)– способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки генетической чужеродности Иммунитет обеспечивается иммунной системой – совокупностью лимфоидных органов, тканей и клеток. Центральные органы иммунной системы – тимус и костный мозг. Периферические органы иммунной системы – лимфатические узлы, селезенка, лимфатическая ткань кишечника (аппендикс, пейеровы бляшки) и лимфотическая ткань носоглотки
Выделяют неспецифический (врожденный) и специфический (приобретенный) иммунитет Неспецифический Имм. – клеточные и гуморальные механизмы, которые не имеют специфики в противодействии чужеродному началу и эффективны против любых чужеродных агентов Специфический Имм. – механизмы защиты направленные против конкретных, определенных чужеродных агентов и обеспечивают ему специфическое противодействие
Неспецифический иммунитет обеспечивается функционированием неспецифической гуморальной и неспецифической клеточной системами Неспецифическая гуморальная система (гуморальный иммунитет) включает: 1) Система комплемента 2) Кининовая система 3) Пропердиновая система 4) Лейкины, плакины, β-лизины 5) лизоцим, интерфероны
Неспецифический клеточный механизм (неспецифический клеточный иммунитет): 1) Фагоциты (нейтрофилы, моноциты, макрофаги) 2) Нормальные киллеры ( NК-клетки ) – лимфоциты, обладающие цитотоксической активностью Специфический иммунитет Т-система иммунитета включает тимус, Т-лимфоциты и цитокинины (группа регуляторных молекул), обеспечивает противовирусный и противоопухолевый Имм. Предшественники Т-лимфоцитов из костного мозга переходят в тимус, где проходят дальнейшее развитие (пролиферацию, дифференцировку и селекцию). Созревшие Т-лимфоциты поступают в кровь и далее в
в лимфатические узлы и селезенку. Здесь продолжается дифференцировка Т-лимфоцитов ((антигензависимый этап иммуногенеза) – при 1-м контакте с антигеном образуется клеточный клон Т-лимфоцитов. Виды Т-лимфоцитов : - Т-киллеры (иммунный лизис клеток-мишеней, отторжение трансплантанта) - Т-хелперы (предача антигенного сигнала на В-лимфоцит, превращение его в плазмоцит, синтез антител). - Т-супрессоры (подавление иммунного ответа на антиген, предотвращение аутоиммунных реакций) - Т-клетки иммунной памяти (обеспечение возможности воспроизведения иммунного ответа в случае повторного контакта с данным антигеном)
В-система иммунитета включает костный мозг, В-лимфоциты, антитела (иммуноглобулины А, Е,G и т.д.), приводит к накоплению специфических антител, нейтрализирующих бактерии и их токсины. В-лимфоциты проходят дифференцировку в костном мозге и пейеровых бляшках кишечника. В-лимфоциты из костного мозга через кровоток поступают в периферические лимфоидные орган ( где концентрируется попавший в организм антиген), и приводят к процессам накопления специфических анител к данному антигену.
V. Кооперация иммунокомпетентных клеток в иммунном ответе Иммунокомпетентными клетками являются лимфоциты и макрофаги. 1) Попавшие в кровоток антигены накапливаются в печени, костном мозге, селезенке и лимфатических узлах. Здесь антигены взаимодействуют с макрофагами и активируют их. 2) Макрофаги взаимодействуют с Т-хелперами, которые секретируют цитокины. Цитокины стимулируют пролиферацию В-лимфоцитов и их дифференцировку в плазматические клетки, синтезирующие антитела против данного антигена, и в клетки В-памяти. Последние превращаются в плазматические клетки при повторной встрече с антигеном.
3) Образовавшиеся антитела взаимодействуют с антигеном, образуя комплекс «антиген-антитело» Вследствие чего активируется система комплемента, 4) Комплекс «антиген-антитело» распознается макрофагом, взаимодействует с тучными клетками. Тучные клетки выбрасывают в кровь медиаторы воспаления (гистамин, серотонин) 5) Комплекс «антиген-антитело» взаимодействует с рецепторами NК-клетками, которые способны распознавать и убивать клетки, на которых находится комплекс «антиген-антитело»
Клеточное звено иммунитета: Т-лимфоцит взаимодействует с антигеном, находящимся на поверхности клетки, в результате активируется Т-киллер, он выделяет белок перфорин. Под действием перфорина на мембране клетки-мишени образуются перфориновые поры, пропускающие воду и соли, но не пропускающие белки. Вода и соли входят в клетку и вызывают осмотический шок. Клетка набухает и лопается (погибает).
Следовательно, различают неспецифический (клеточный и гуморальный) и специфический (Т-система иммунитета и В-система иммунитета) иммунитет. Это взаимодополняющие друг друга механизмы, которые обеспечивают защитную функцию крови.
Благодарю за внимание!
