Иммунная система состоит из различных компонентов — органов, тканей и клеток, отнесённых к этой системе по функциональному критерию (выполнение иммунной защиты организма) и анатомо-физиологическому принципу организации (органноциркуляторный принцип). С этой точки зрения к иммунной системе относят костный мозг и тимус (центральные органы), а также периферические органы и системы (лимфатические узлы, селезёнку, лимфоидные скопления в разных органах) и, наконец, пути циркуляции иммунокомпетентных клеток.
Лимфоидная система. Анатомический эквивалент и синоним иммунной системы. Для лимфоидной системы важны взаимосвязи с другими системами организма (по крайней мере, с системой клеток крови и кровеносных сосудов, а также покровными тканями — слизистыми оболочками и кожей). Названные системы — основные партнёры, на которые в своей работе опирается иммунная система.
Органно-циркуляторный принцип организации. В организме взрослого здорового человека содержится около 1013 лимфоцитов, т.е. примерно каждая десятая клетка тела — лимфоцит. Анатомофизиологический принцип устройства иммунной системы — органно-циркуляторный. Это означает, что лимфоциты не постоянно пребывают в органах лимфоидной системы, а интенсивно рециркулируют между лимфоидными органами и нелимфоидными тканями через лимфатические сосуды и кровь. Так, через каждый лимфатический узел за 1 ч проходит ≈109 лимфоцитов. Миграцию лимфоцитов обусловливают специфические взаимодействия конкретных молекул на мембранах лимфоцитов и клеток эндотелия стенки сосудов [такие молекулы называют адгезинами, селектинами, интегринами, хоминг-рецепторами (от англ. home — дом;
«место прописки» лимфоцита)]. В результате каждый орган обладает характерным набором популяций лимфоцитов и их клетокпартнёров по иммунному ответу.
Состав иммунной системы. Выделяют различные органы и ткани иммунной системы (рис. 2-1).
• Кроветворный костный мозг — место обитания СКК.
• Инкапсулированные органы: тимус, селезёнка, лимфатические узлы.
• Неинкапсулированная лимфоидная ткань.
◊ Лимфоидная ткань слизистых оболочек (MALT — MucosalAssociated Lymphoid Tissue).
♦ Лимфоидная ткань, ассоциированная с пищеварительным трактом (GALT — Gut-Associated Lymphoid Tissue) — миндалины, аппендикс, пейеровы бляшки, а также субпопуляция внутриэпителиальных лимфоцитов слизистой оболочки пищеварительного тракта.
♦ Лимфоидная ткань, ассоциированная с бронхами и бронхиолами (BALT — Bronchus-Associated Lymphoid Tissue), а также внутриэпителиальные лимфоциты слизистой оболочки дыхательной системы.
♦ Лимфоидная ткань, ассоциированная с женскими половыми путями (VALT — Vulvovaginal-Associated Lymphoid Tissue), а также внутриэпителиальные лимфоциты их слизистой оболочки.
♦ Лимфоидная ткань, ассоциированная с носоглоткой (NALT — Nose-Associated Lymphoid Tissue), а также внутриэпителиальные лимфоциты её слизистой оболочки.
◊ Особое место в иммунной системе занимает печень. В ней присутствуют субпопуляции лимфоцитов и других клеток иммунной системы, «обслуживающие» в качестве лимфоидного барьера кровь воротной вены, несущей все всасываемые в кишечнике вещества.
◊ Лимфоидная подсистема кожи (SALT — Skin-Associated Lymphoid Tissue) — диссеминированные внутриэпителиальные лимфоциты и региональные лимфатические узлы и сосуды лимфодренажа.
• Периферическая кровь — транспортно-коммуникационный компонент иммунной системы.
Рис. 2-1. Компоненты иммунной системы
Центральные и периферические органы иммунной системы
• Центральные органы. Кроветворный костный мозг и тимус — центральные органы иммунной системы, именно в них начинается миелопоэз и лимфопоэз — дифференцировка моноцитов и лимфоцитов от СКК до зрелой клетки. ◊ До рождения плода развитие В-лимфоцитов происходит в фетальной печени. После рождения эта функция передаётся костному мозгу. Предшественники В1а-субпопуляции B-лимфоцитов мигрируют из фетальной печени в брюш-
ную и плевральную полости и впоследствии не восполняются из костного мозга, а самообновляются.
◊ В костном мозге происходят полные «курсы» эритропоэза (образование эритроцитов), миелопоэза (образование нейтрофилов, моноцитов, эозинофилов, базофилов), мегакариоцитопоэза (формирование тромбоцитов), а также начинается дифференцировка ДК, NK-клеток и В2-лимфоцитов. В2-клетки, пройдя «курс» иммуногенеза в периферических лимфоидных органах на пути превращения в плазматические клетки, оседают in situ в разных частях организма (например, в рыхлой волокнистой соединительной ткани, в красном костном мозге и т.д.), где и выполняют свою функцию, вырабатывая большие количества антител за период от нескольких дней до месяца.
◊ Предшественники T-лимфоцитов для прохождения лимфопоэза мигрируют из костного мозга в тимус и слизистую оболочку пищеварительного тракта (внетимическое развитие).
• Периферические органы. В периферических лимфоидных органах (селезёнка, лимфатические узлы, неинкапсулированная лимфоидная ткань) зрелые наивные лимфоциты контактируют с АПК. Если антигенраспознающий рецептор лимфоцита связывает комплементарный антиген в периферическом лимфоидном органе, то лимфоцит вступает на путь дальнейшей дифференцировки в режиме иммунного ответа, т.е. начинает пролиферировать и продуцировать эффекторные молекулы (цитокины, перфорин, гранзимы и др.). Такую додифференцировку лимфоцитов на периферии называют иммуногенезом. В результате иммуногенеза формируются клоны эффекторных лимфоцитов, распознающих антиген и организующих деструкцию как его самого, так и периферических тканей организма, где этот антиген присутствует.
Клетки иммунной системы. В состав иммунной системы входят клетки различного происхождения — мезенхимного, экто- и энтодермального.
• Клетки мезенхимного генеза. К ним относят собственно иммуноциты — все разновидности лимфоцитов — T, B и NK. В процессе иммунного ответа лимфоциты кооперируются с различными лейкоцитами — моноцитами/макрофагами, ней-
трофилами, эозинофилами, базофилами, а также ДК, тучными клетками и эндотелиоцитами сосудов. Даже эритроциты вносят свой вклад в реализацию иммунного ответа — транспортируют иммунные комплексы «антиген-антитело-комплемент» в печень и селёзенку для фагоцитоза и разрушения.
• Эпителий. В состав некоторых лимфоидных органов (тимус, некоторые неинкапсулированные лимфоидные ткани) входят эпителиальные клетки эктодермального и энтодермального происхождения.
Гуморальные факторы. Помимо клеток, «иммунологическая материя» представлена растворимыми молекулами — гуморальными факторами. Это продукты B-лимфоцитов — антитела (они же иммуноглобулины) и растворимые медиаторы межклеточных взаимодействий — цитокины.