Основные этапы кроветворения.
Функциональная система крови включает в свой состав органы кроветворения, кроверазрушения, кровь в сосудистом русле.
Кроветворная ткань представляет собой динамическую, постоянно обновляющуюся систему, механизм регуляции которой действует по принципу обратной связи.
Эмбриональное кроветворение проходит несколько стадий, каждая из которых характеризуется определенным местом преимущественного кроветворения. Вначале гемопоэз проходит в желточном мешке, затем в печени и перед рождением - в костном мозге, который в норме остается единственным органом кроветворения на протяжении всей жизни человека.
Первая волна пролиферативной активности стволовых гемопоэтических клеток в печени приходится на 9-10 неделю гестации.
Второй пик концентрации гранулоцитарно-моноцитарных предшественников приходится на 18-20 неделю гестации. В этот период отличается резкое увеличение их содержания в костном мозге. Полное затухание печеночного кроветворения происходит перед рождением на 40-й неделе.
Гемопоэтические клетки отличаются большим разнообразием как по ультраструктуре, функциональному составу, так и по степени зрелости. Выделяют несколько классов клеток:
o I – класс стволовых клеток.
o II – класс полипотентных и бипотентных клеток. Включает клетки-предшественницы миелопоэза и лимфопоэза.
o III – класс уни- или монопотентных клеток-предшественниц одного ростка.
Клетки 1-3 класса морфологически неразличимы.
o IV класс составляют клетки-родоначальницы рядов. Из бластных клеток четко морфологически отличимы эритробласты и мегакариобласты.
o V класс созревающих и зрелых клеток.
Время от стволовой клетки, вставшей на путь дифференцировки, до выхода зрелой клетки из костного мозга в эритроидном ряду составляют около 12 суток, в гранулоцитарном 13-14 суток. За это время клетки эритроидного ростка проделывают 11-12 делений, а клетки грануцитарного 15-20.
Образующиеся в костном мозге клетки равномерно поступают по мере созревания в кровеносное русло, причем, время циркуляции клеток различного типа также постоянно: эритроциты находятся в кровотоке 120 сут., тромбоциты - 10 суток, а нейтрофилы - 10 часов. В обычных условиях костномозговое кроветворение не только покрывает потребности организма, но и производит довольно большой запас клеток: зрелых нейтрофилов в костном мозге человека содержится в 10 раз больше, чем в кровеносном русле. Что касается ретикулоцитов, то в костном мозге имеется их трехдневный запас.
Основную массу эритроцитов в крови представляют дискоциты (около 90%). Изменение микроэластических свойств эритроцитов и преобразование дискоцита в другие морфологические формы могут вызвать различные агенты.
Структуру мембраны эритроцита можно представить следующим образом: на внешней наружной части расположены липиды, сиаловая кислота, антигенные олигосахариды, адсорбированные протеины. На внутренней поверхности расположены гликолитические ферменты, Na + , K + , АТФ-аза, гликопротеины, Нb.
На форму эритроцитов влияют как внешние, так и внутренние факторы. Прежде всего, взаимосвязь между мембраной и состоянием Нв (деоксигенированный, полимеризованный, денатурированный). Примерно с 60-го дня после выхода эритроцитов в кровяное русло снижается активность различных ферментов, прежде всего, гексокиназы, глюкозо-6-фосфатдегидратазы. Это приводит к нарушению гликолиза; в результате уменьшается потенциал энергетических процессов в эритроцитах. Изменения внутриклеточного облика связаны со старением клетки и в итоге приводят к ее разрушению. Ежедневно около 200 млрд. эритроцитов подвергаются деструкции и погибают.
Основная особенность гранулоцитов - это наличие зернистости - азурофильной и специфической. В азурофильной зернистости содержится пероксидаза и различные лизосомальные ферменты. Специфические гранулы отрицательны на пероксидазу и содержат щелочную фосфатазу и основные белки. Так, например, лизоцим обнаруживается в основном в нейтрофилах и моноцитах. В зрелых гранулоцитах лизоцим присутствует в постоянных количествах, примерно 2-4 мкг на 1х10 6 клеток. Дневная продукция лизоцима в организме человека составляет 300 мг. Азурофильные и специфические гранулы являются источником ряда бактерицидных веществ. Часть из них (фагоцитин, лейкин, катионные белки, лактоферин) не обладает ферментативной активностью, изменяет дыхание бактериальных клеток, воздействуя на анионные группировки их мембран. Другие (миелопероксидаза, лизоцим) имеет ферментативную активность и отличаются непосредственным бактерицидным, антивирусным, микоплазмацидным действием. По мере созревания поверхность гранулоцитов приобретает качества, которые способствуют прохождению костномозгового барьера, сосудистой интимы, передвижению и выполнению фагоцитоза.
Схематически функциональные свойства клеток крови можно представить следующим образом:
q эритроциты осуществляют перенос О 2 к тканям.
q лимфоциты ответственны за клеточный и гуморальный иммунитет.
q нейтрофилы и макрофаги - одно из звеньев клеточного иммунитета.
q эозинофилы участвуют в аллергических реакциях.
q базофилы содержат гепарин и гистамин.
q моноциты - источники тканевых макрофагов.
q тромбоциты - один из ведущих компонентов свертывания крови.
Период жизни зрелых клеток крови в сосудистом русле ограничен, и для их постоянного обновления гемопоэз находится под строгим контролем. Считается, что пролиферацию ПСК индуцируют цитокины и стимулирующие рост гормоны, секретирующиеся как кроветворными, так и некроветворными клетками (фибробласты, клетки эндотелия). Растворимые формы таких регуляторных молекул объединены под общим названием «гемопоэтические факторы роста» (ГФР) и включают:
q эритропоэтин (ЭП)
q колониестимулирующие факторы (КСФ)
q интерлейкины (ИЛ)
q факторы стволовой клетки (ФСК)
60. Гемограмма и лейкоцитарная формула. Возрастные особенности. Значение в диагностике заболеваний.
В медицинской практике анализ крови играет большую роль. При клинических анализах исследуют химический состав крови, определяют количество эритроцитов, лейкоцитов, гемоглобина, резистентность эритроцитов, быстроту их оседания – скорость оседания эритроцитов (СОЭ) и др.
Качественный состав крови (анализ крови) определяется такими понятиями, как гемограмма и лейкоцитарная формула.
Гемограмма – количественное содержание форменных элементов крови в одном литре.
Лейкоцитарная формула – это процентное содержание отдельных форм лейкоцитов.
Возрастные изменения в крови.
Число эритроцитов в момент рождения и в первые часы жизни выше, чем у взрослого человека, и достигает 6,0 – 7,0х10^12 в 1 л. К 10-14 сут оно равно тем же цифрам, что и во взрослом организме.
В последующие сроки происходит снижение числа эритроцитов с минимальными показателями на 3-6 м месяце жизни (физиологическая анемия). Число эритроцитов становится таким же, как и во взрослом организме, в период полового созревания. Для новорожденных характерно наличие анизоцитоза (разнообразие размеров) с преобладанием макроцитов, увеличенное содержание ретикулоцитов, а также присутствие незначительного числа ядросодержащих предшественников эритроцитов.
Число лейкоцитов у новорожденных увеличено и достигает 10,0 – 30,0х10^9 в 1 л.
В течение 2 нед после рождения число их падает до 9,0-15,0х10^9 в 1 л. Количество лейкоцитов достигает к 14-15 годам уровня, который сохраняется у взрослого. Соотношение числа нейтрофилов и лимфоцитов у новорожденного такое же, как и у взрослых, - 4,5 – 9,0х10^9 в 1 л.
В последующие сроки содержание лимфоцитов возрастает, а нейтрофилов падает, и, т.о., к 4-м суткам количество этих видов лейкоцитов уравнивается (первый физиологический перекрест лейкоцитов). Дальнейший рост числа лимфоцитов и падение нейтрофилов приводят к тому, что на 1-2 году жизни лимфоциты составляют 65%, а нейтрофилы – 25%. Новое снижение числа лимфоцитов и повышение нейтрофилов приводят к выравниванию обоих показателей у 4-летних детей (второй физиологический перекрест). Постепенное снижение содержания лимфоцитов и повышение нейтрофилов продолжаются до полового созревания, когда количество этих видов лейкоцитов достигает нормы взрослого.
61.Этапы кроветворения в эмбриональном и постэмбриональных периодах развития.
Гемопоэз – развитие крови. Различают эмбриональный гемопоэз, который происходит в эмбриональный период и приводит к развитию крови как ткани, и постэмбриональный гемопоэз, который представляет собой процесс физиологической регенерации крови.
В развитии крови как ткани в эмбриональный период можно выделить 3 основных этапа:
Мезобластический (желточный), когда начинается развитие клеток крови во внезародышевых органах и появляется первая регенерация стволовых клеток крови. (с 3-й по 9-ю неделю)
Печеночный (гепатотимусолиенальный), который начинается в печени с 5-6-й недели развития плода, когда печень становится основным органом гемопоэза, в ней образуется вторая регенерация СКК. Кроветворение в печени достигает максимума через 5 мес и завершается перед рождением.
Медуллярный (костномозговой) (медулло-тимусолимфоидный)– появление третьей генерации СКК в костном мозге, где гемопоэз начинается с 10-й недели и постепенно нарастает к рождению, а после рождения красный костный мозг становится центральным органом гемопоэза.
Желточный этап.
Начиная со 2-3 недели эмбриогенеза, в мезенхиме желточного мешка в результате пролиферации мезенхимных клеток образуются «кровяные островки», представляющие собой очаговые скопления мезенхимных клеток. Затем происходит дивергентная дифференцировка этих клеток. Периферические клетки, ограничивающие островки, уплощаются, соединяются между собой и образуют эндотелиальную выстилку сосуда. Центральные клетки округляются, превращаясь в стволовые кроветворные клетки. Из этих клеток в сосудах, т.е. интраваскулярно начинается процесс образования первичных эритроцитов. Они характеризуются:
Крупными размерами и называются мегалобластами. В их цитоплазме накапливается гемоглобин, ядро у некоторых удаляется, а в других сохраняется. В результате образуются первичные эритроциты, отличающиеся бОльшими, чем у нормацитов размерами;
Наличием ядра;
Такой тип кроветворения называется мегабластическим. Он характерен для ранних этапов эмбриогенеза. Одновременно начинается нормобластическое кроветворение с образованием нормоцитов, содержащих фетальный гемоглобин.
Часть стволовых клеток оказывается вне сосудов (экстраваскулярно) и из них начинают развиваться зернистые лейкоциты, которые затем мигрирует в сосуды.
Начиная с 4-й недели эмбриогенеза желточный этап кроветворения угасает и к концу 3-го месяца он полностью прекращается.
Итог этапа – образование стволовых клеток крови первой генерации.
На 3-й неделе в мезенхиме тела зародыша начинают формироваться сосуды. На первых порах они являются пустыми щелевидными образованиями. Из желточного мешка СКК мигрируют в тело зародыша и заселяют закладки будущих кроветворных органов.
Второй этап – гепатотимусолиенальный начинается на 5-й неделе эмбриогенеза в печени, экстраваскулярно – по ходу капилляров, врастающих с мезенхимой внутрь печени. В печени активно развиваются стволовые клетки второй генерации и из них образуются эритроциты и гранулоциты до конца 5-го месяца, затем процесс гемоцитопоэза там постепенно снижается. Тимус начинает заселяться СКК, начиная с 7-8 недели, дает начало Т-лимфоцитам.
Селезенка заселяется СКК на 7-8 неделе, в ней экстраваскулярно начинается универсальное кроветворение, т.е. происходит миело- и лимфоцитопоэз. Особенно активно кроветворение происходит в селезенке с 5 по 7-й месяцы, затем миелоидное кроветворение постепенно угасает и к концу эмбриогенеза оно полностью прекращается. Лимфоидное кроветворения осуществляется здесь как в эмбриогенезе, так и в постнатальном периоде.
Третий период эмбрионального кроветворения – медулло-тимусолиенальный. Закладка костного мозга осуществляется во 2-м месяце эимбриогенезе. Кроветворение в нем начинается с 4-го месяца закладка СКК третьей генерации, а с 6-го месяца он является основным органом миелоидного и частично лимфоидного кроветворения, т.е. органом универсального гемоцитопоэза. В это же время в тимусе, селезенке и лимфатических узлах происходит лимфоидное кроветворение.
Постэмбриональный гемопоэз.
Постэмбриональный гемопоэз представляет собой процесс физиологической регенерации крови. (клеточное обновление), который компенсирует физиологическое разрушение дифференцированных клеток.
Сердце. Источники эмбрионального развития, Гистофизиология и регенерация.
Сердце – основной орган, приводящий в движение кровь. Источники развития: мезенхима образует эндокард, висцеральный листок спланхотома – миокард и эпикард. В стенке различают 3 оболочки: 1) эндокард – содержит эндотелий, подэндотелиальный слой, мышечно-эластический слой, наружный соединительнотканный слой. 2) миокард – образован типичными, атипичными и секреторными кардиомицитами. М/у волокнами имеются прослойки соединительной ткани с сосудами. В предсердии 2 слоя миокард (продольный и циркулярный), в желудочках – 3слоя. атипичные кардиомиоциты составляют проводящую систему. 3) эпикард – висцеральный листок перикарда.
Гемопоэз. Определение понятия. Органы кроветворения и иммуногенеза. Общая морфофункциональная характеристика и классификация.
Гемопоэз – развитие крови. Различают эмбриональный (происходит в эмбриональный период) и постэмбриональный (процесс физиологической регенерации крови) гемопоэз.
В эмбриональном гемопоэзе выделяют 3 этапа: мезобластический, печеночный, медуллярный (костномозговой). В этот период органами кроветворения являются желточный мешок, тимус, красный костный мозг.
Органы кроветворения делят на: центральные (тимус, красный костный мозг) – антиген независимые; периферические – антиген зависимые (миндалины, селезенка, лимфатические узлы, лимфатические узелки).
Выделяют 3 этапа, сменяющих последовательно друг друга: 1) мезобластический – развитие клеток крови начинается во внезадорышевых органах – мезенхиме стенки желточного мешка, хориона (с 3 по 9 неделю развития зародыша) и появляется первая генерация стволовых клеток крови (СКК). Наружные клетки дифференцируются в эндотелиальные клетки кровеносных сосудов; внутренние клетки дифференцируются в первичные эритробласты (мегалобласты) – мегалобластический тип и интраваскулярным. Клетки крупные, содрежат ядра, мало гемоглобина. За пределами сосудов, в стенке желточного мешка, образуются гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы) – экстраваскулярный тип. 2) печеночный – начинается в печени с 5-6 недели развития плода, когда печень становится основным органом гемопоэза, в ней образуется вторая генерация СКК. Кроветворение в печени завершается перед рождением. СКК заселяют тимус (с 7-8 недели развиваются Т-лимфоциты), селезенку (с 12 нед.) и лимфатические узлы (с 10 нед.). Мегалобластический тип меняется на нормобластический тип кроветворения, остается только экстраваскулярным. Эритроциты выбрасывают ядро, в них увеличивается содержание гемоглобина, цитоплазма становится оксифильной. Здесь т.ж. образуются зернистые лейкоциты, мегакариоциты. Меняется микроокружение. 3) медуллярный (костномозговой) – появление 3ей генерации СКК в костном мозге, гемопоэз начинается с 10й нед и постепенно нарастает к рождению, а после рождения костный мозг становится центральным органом гемопоэза. В селезенке и лимфатических узлах к рождению появляются соединительнотканные капсулы и трабекулы, кровеносные сосуды. Остаются только очаги лимфоидной ткани.
Постэмбриональный гемопоэз. Теория кроветворения. Современная схема кроветворения.
Постэмбриональный гемопоэз – физиологическая ргенерация крови (клеточное обновление), которая компенсирует физиологическое разрушение дифференцированных клеток.
Миелопоэз – происходит в миелоидной ткани, расположенной в эпифизах трубчатых и полостях многих губчатых костей. Здесь развиваются форменные элементы крови: эритроциты, гранулоциты, моноциты, кровяные пластинки, предшественники лимфоцитов. В миелоидной ткани находят СКК и СК соединительной ткани. Предшественники лимфоцитов постепенно мигрируют и заселяют тимус, селезенку, лимф-кие узлы и т.д.
Лимфопоэз происходит в лимфоидной ткани, которая имеет несколько разновидностей, представленных в тимусе, селезенке, лимфатических узлах. Она выполняет основные функции: образовании Т- и В-лимфоцитов, иммуноцитов. Миелоидная и лимфоидная ткани являются разновидностями соединительной ткани, п.э. в них представлены 2 основные клеточные линии – клетки ретикулярной ткани и гемопоэтические.
В основе схемы кроветворения лежит унитарная теория. Унитарная теория: родоначальницей всех клеток лежит 1 стволовая клетка, образующая 0,15 трлн клеток в сутки (250 млрд – эритроцитов, 250 млрд - лейкоцитов).
Схему делят на 6 классов: 1) полипотентные клетки – предшественники СКК – лимфоцитоподобные, гетерогенные. Подразделяются на про-СКК (начинают пролиферировать при трансплотации), др.-СКК. кр.-СКК – пролиферируют кратковременно. Мультипотентны. МСК – мезнхимальные стоволовые клетки – микроокружение СКК, поддерживают и регулируют кроветворение.
2) Частично детерминированные клетки – предшественники (полустволовые клетки): 2 типа – КОЕ (колония образующая единица)-М миелопоэза (эритроциты), КОЕ-Л лимфопоэза (белые клетки).
3) Унипотентные КП (клетки предшественники) (олигопотентные): КОЕ-М миелопоэза – образует линии КОЕ-Г (гранулоциты), КОЕ-М (макрофаги), КОЕ-Э (эритроциты), КОЕ-Мгк (мегакариоциты), КОЕ-Т (тучные клетки). КОЕ-Л лимфопоэза: КП-В лимфоцитов, КП-Т лимфоцитов, КП-натуральные киллеры, КП-дендритные клетки.
4) Пролиферирующие клетки – морфологически распознаваемы клетки. Бластные клетки.
5) Созревающие клетки – происходит дифференцировка клеток. Клетки уменьшаются в размерах, изменяется форма ядра, меняется цвет цитоплазмы и ядра, появляется специфическая зернистость.
6) Зрелые классы: бласттрансформация – только для Т- и В-лимфоцитов (взаимодействие рецепторного поля в 5 классе) обмен рецепторными полями.
Вены безмышечного типа в стенке имеют эндотелий, подэндотелиальный слой, средняя оболочка невыраженна, более выражена наружная оболочка. Они располагаются в костях, плаценте, твердой и мягкой мозговой оболочке, сетчатке, селезенке. Из них кровь течет по д силой собственной тяжести/сокращения мышечных компонентов органа.
Вены мышечного типа со слабым развитием мышечных элементов (голова, шея. верхняя полая вена) в стенке имеет эндотелий, подэндотелиальный слой, средняя оболочка содежит небольшое количество гладких миоцитов, наружная – адвентициальная. Со средним развитием мышечных элементов (верхняя часть туловища, верхние конечности) – внутренняя оболочка без особенностей и имеет на границе алистические волокна. Средняя оболчка имеет циркулярно расположенные пучки миоцитов; наружная – без особенностей. Вены с сильно развитыми мышечными элементами (все что ниже сердца) в среднем слое имеет больше мышечных элементов, гладкие миоциты встречаются во внутреннем и наружном слоях.
Сердце. Источники эмбрионального развития, Гистофизиология и регенерация.
Сердце – основной орган, приводящий в движение кровь. Источники развития: мезенхима образует эндокард, висцеральный листок спланхотома – миокард и эпикард. В стенке различают 3 оболочки: 1) эндокард – содержит эндотелий, подэндотелиальный слой, мышечно-эластический слой, наружный соединительнотканный слой. 2) миокард – образован типичными, атипичными и секреторными кардиомицитами. М/у волокнами имеются прослойки соединительной ткани с сосудами. В предсердии 2 слоя миокард (продольный и циркулярный), в желудочках – 3слоя. атипичные кардиомиоциты составляют проводящую систему. 3) эпикард – висцеральный листок перикарда.
Гемопоэз. Определение понятия. Органы кроветворения и иммуногенеза. Общая морфофункциональная характеристика и классификация.
Гемопоэз – развитие крови. Различают эмбриональный (происходит в эмбриональный период) и постэмбриональный (процесс физиологической регенерации крови) гемопоэз.
В эмбриональном гемопоэзе выделяют 3 этапа: мезобластический, печеночный, медуллярный (костномозговой). В этот период органами кроветворения являются желточный мешок, тимус, красный костный мозг.
Органы кроветворения делят на: центральные (тимус, красный костный мозг) – антиген независимые; периферические – антиген зависимые (миндалины, селезенка, лимфатические узлы, лимфатические узелки).
Эмбриональный гемопоэз. Основные этапы кроветворения в эмбриогенезе.
Выделяют 3 этапа, сменяющих последовательно друг друга: 1) мезобластический – развитие клеток крови начинается во внезадорышевых органах – мезенхиме стенки желточного мешка, хориона (с 3 по 9 неделю развития зародыша) и появляется первая генерация стволовых клеток крови (СКК). Наружные клетки дифференцируются в эндотелиальные клетки кровеносных сосудов; внутренние клетки дифференцируются в первичные эритробласты (мегалобласты) – мегалобластический тип и интраваскулярным. Клетки крупные, содрежат ядра, мало гемоглобина. За пределами сосудов, в стенке желточного мешка, образуются гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы) – экстраваскулярный тип. 2) печеночный – начинается в печени с 5-6 недели развития плода, когда печень становится основным органом гемопоэза, в ней образуется вторая генерация СКК. Кроветворение в печени завершается перед рождением. СКК заселяют тимус (с 7-8 недели развиваются Т-лимфоциты), селезенку (с 12 нед.) и лимфатические узлы (с 10 нед.). Мегалобластический тип меняется на нормобластический тип кроветворения, остается только экстраваскулярным. Эритроциты выбрасывают ядро, в них увеличивается содержание гемоглобина, цитоплазма становится оксифильной. Здесь т.ж. образуются зернистые лейкоциты, мегакариоциты. Меняется микроокружение. 3) медуллярный (костномозговой) – появление 3ей генерации СКК в костном мозге, гемопоэз начинается с 10й нед и постепенно нарастает к рождению, а после рождения костный мозг становится центральным органом гемопоэза. В селезенке и лимфатических узлах к рождению появляются соединительнотканные капсулы и трабекулы, кровеносные сосуды. Остаются только очаги лимфоидной ткани.
Постэмбриональный гемопоэз. Теория кроветворения. Современная схема кроветворения.
Постэмбриональный гемопоэз – физиологическая ргенерация крови (клеточное обновление), которая компенсирует физиологическое разрушение дифференцированных клеток.
Миелопоэз – происходит в миелоидной ткани, расположенной в эпифизах трубчатых и полостях многих губчатых костей. Здесь развиваются форменные элементы крови: эритроциты, гранулоциты, моноциты, кровяные пластинки, предшественники лимфоцитов. В миелоидной ткани находят СКК и СК соединительной ткани. Предшественники лимфоцитов постепенно мигрируют и заселяют тимус, селезенку, лимф-кие узлы и т.д.
Лимфопоэз происходит в лимфоидной ткани, которая имеет несколько разновидностей, представленных в тимусе, селезенке, лимфатических узлах. Она выполняет основные функции: образовании Т- и В-лимфоцитов, иммуноцитов. Миелоидная и лимфоидная ткани являются разновидностями соединительной ткани, п.э. в них представлены 2 основные клеточные линии – клетки ретикулярной ткани и гемопоэтические.
В основе схемы кроветворения лежит унитарная теория. Унитарная теория: родоначальницей всех клеток лежит 1 стволовая клетка, образующая 0,15 трлн клеток в сутки (250 млрд – эритроцитов, 250 млрд - лейкоцитов).
Схему делят на 6 классов: 1) полипотентные клетки – предшественники СКК – лимфоцитоподобные, гетерогенные. Подразделяются на про-СКК (начинают пролиферировать при трансплотации), др.-СКК. кр.-СКК – пролиферируют кратковременно. Мультипотентны. МСК – мезнхимальные стоволовые клетки – микроокружение СКК, поддерживают и регулируют кроветворение.
2) Частично детерминированные клетки – предшественники (полустволовые клетки): 2 типа – КОЕ (колония образующая единица)-М миелопоэза (эритроциты), КОЕ-Л лимфопоэза (белые клетки).
3) Унипотентные КП (клетки предшественники) (олигопотентные): КОЕ-М миелопоэза – образует линии КОЕ-Г (гранулоциты), КОЕ-М (макрофаги), КОЕ-Э (эритроциты), КОЕ-Мгк (мегакариоциты), КОЕ-Т (тучные клетки). КОЕ-Л лимфопоэза: КП-В лимфоцитов, КП-Т лимфоцитов, КП-натуральные киллеры, КП-дендритные клетки.
4) Пролиферирующие клетки – морфологически распознаваемы клетки. Бластные клетки.
5) Созревающие клетки – происходит дифференцировка клеток. Клетки уменьшаются в размерах, изменяется форма ядра, меняется цвет цитоплазмы и ядра, появляется специфическая зернистость.
6) Зрелые классы: бласттрансформация – только для Т- и В-лимфоцитов (взаимодействие рецепторного поля в 5 классе) обмен рецепторными полями.
Эритропоэз и тромбоцитопоэз в эмбриональном и постэмбриональном периодах.
Родоначальницей эритроидных клеток является полипотентная СКК, способная формировать в культуре костного мозга колонии. Дифференцирующаяся полипотентная СКК дает 2 типа мультипотентных частично коммитированных СКК: 1) коммитированные к лимфоидному типу дифференцировки; 2) КОЕ-ГЭММ – единицы, образующие смешанные колонии, состоящие из гранулоцитов, эритроцитов, моноцитов и мегакариоцитов. Из второго типа мультипотентных СКК дифференцируются унипотентные единицы: буретообразующая (БОЕ-Э) и колониеобразующая (КОЕ-Э) эритроидные клетки, которые являются коммитированными родоначальными клетками эритропоэза. БОЕ-Э – наиболее примитивные клетки – предшественники эритроцитов, которые способны гнерировать тысячи эритроидных предшественников. Они содержатся в малом количестве в костном мозге и крови благодаря частичному самоподдержанию и миграции из компармента мультипотентных СКК. КОЕ-Э является более зрелой клеткой, образующейся из пролиферирующей БОЕ-Э. Под влиянием эритропоэтина (гликопротеиновый гормон) КОЕ-Э дифференцируются в проэритробласты, из которых образуются эритробласты, ретикулоциты и эритроциты. Образующиеся из КОЕ-Э эритроидные клетки морфологически идентифицируются.
Кровяные пластинки образуются в костном мозге из мегакариоцитов – гигантских по величине клеток, которые дифференцируются из СКК, проходя ряд стадий: СКК – КОЕ-ГЭММ – КОЕ-МГЦ – мегакариобласт – промегакариобласт – мегакариоцит – тромбоциты (кровяные пластинки). Весь период образования тромбоцитов составляет примерно 10 дней.
Лейкоцитопоэз в эмбриональном и постэмбриональном периодах.
Источником для гранулоцитопоэза являя.тся СКК и мультипотентные КОЕ-ГЭММ, одновременно начинающие дифференцироваться ч/з ряд промежуточных стадий в трех различных направлениях и образующие гранулоциты 3х видов: нейтрофилы, эозинофилы, базофилы. Основные ряды для каждой из групп гранулоцито слагаются из следующих клеточных форм: СКК – КОЕ-ГЭММ – КОЕ-ГМ – унипотентные предшественники (КОЕ-Б, КОЕ-Эо, КОЕ-Гн) – миелобласт – промиелоцит – миелоцит – метамиелоцит – палочкоядерный гранулоцит – сегментоядерный гранулоцит. По мере созревания гранулоцитов клетки уменьшаются в размерах, изменяется форма их ядер от округлой до сегментированной, в цитоплазме накапливается специфическая зернистость.
Образование моноцитов: СКК – КОЕ-ГЭММ – КОЕ-ГМ – унипотентные предшественники моноцитов (КОЕ-М) – монобласт – промоноцит – моноцит. Моноциты из крови поступают в ткани, где являются источником развития различных видов макрофагов.
Лимфоцитопоэз проходит следующие стадии: СКК – КОЕ-Л (лимфоидная родоначальная клетка) – унипотентные предшественники лимфоцитов (пре-Т-клетки, пре-В-клетки) – лимфобласт – пролимфоцит – лимфоцит. Особенность: способность дифференцированных клеток (лимфоцитов) дедифференцироваться в бластные формы.
Красный костный мозг. Локализация, характеристика гемопоэтических островков и микроокружения, регенерация. Желтый костный мозг.
Красный костный мозг (ККМ) – центральный орган кроветворения. Первые недели выполняет остеогенную функцию, далее – кроветворную. Стромой ККМ является ретикулярная и жировая ткани, последняя увеличиваясь приводит к затуханию кроветворения. Сосуды ККМ: артерии с выраженной мышечной стенкой, крупные венозные синусы (депо крови), синусоидные капилляры. Ближе к кровеносным сосудам располагаются очаги формирования эритроцитов, они в процессе скапливаются вокруг макрофагов, которые содержат железо. Эритроциты меняют окраску: полихроматофильные – оксифильные - теряют ядра.
Рядом с синусоидными капиллярами располагаются самые крупные клетки – мегакариобласты (ядро округлое, дольчатое) и мегакариоциты (ядра лопастные). Их отростки проникают ч/з стенку синусоидных капилляров, отрываясь эти части образуют тромбоциты, содержащие отрывки цитоплазмы и частично органеллы.
По периферии, ближе к эндосту, располагаются зернистые лйкоциты. Здесь же идет процесс постоянной дифференцировки. Только зрелые лимфоциты проникают в кровяное русло.
Предшественники лимфоцитов мигрируют сразу в тимус – Т-лимфоциты; другая часть мигрирует в В-зависимые зоны лимфатических органов. Дальше происходит дифференцировка и пролиферация.
Регенерация осуществляется путем деления. имеет иннервация.
Тимус. Развитие, строение, функции. Возрастная и акцидентальная инволюция тимуса.
Тимус (вилочковая железа) – центральный орган кроветворения и иммунитета, антиген независимый. Образуется из эпителия глоточной кишки (3-4пара жаберных карманов). Эпителий постепенно разделяется на дольки, м/у которыми из мезенхимы образуются соединительнотканные перегородки. Стромой дольки является эпителий, который потеряв строение пласта, постепенно разрыхляется и принимает ретикулоподоный вид, поэтому называется ретикулоэпителиоцитами. Микроокружение включает в себя: макрофаги, кровеносные сосуды с эндотелиальныеми и адвентициальнями клетками (фибробласты, липоциты).
На уровне ПСК (2 класс) происходит заселение тимуса. Эдесь происходи дифференцировка и образование Т-лимфоцитов, которые мигрируют в Т-зависимые периферийные зоны лимфатических узлов (ЛУ). Здесь происходит пролиферация Т-лимфоцитов и образование специализированных Т-лимфоцитов (Т-хелперы, киллеры, памяти). При чем эти процессы протекают в периферийных органах только при раздражении.
Лимфоциты, имеющие на своей поверхности антигены, в норме за пределы тимуса не выходят. В противном случае они могут быть причиной аутоиммунной агрессии.
Строение тимуса: различают корковое и мозговое вещество. Корковое вещество наиболее темное. мозговое – светлое. Лимфоциты заселяют сначала мозговое вещество. Здесь эпителиальные клетки располагаются более компактно и образуют сеть. В корковом веществе по периферии располагаются СК – лимфобласты. Эта зона субкапсулярная. Эти Т-лимфоциты устойчивы к физическим факторам, облучению, глюкокордикоидам надпочечников. Восстановление идет за счет Т-зоны – акцидентальная инвалюция тимуса. В мозговом веществе легче просматриваются эпителиоциты. С возрастом происходит увеличение эпителиальных телец – телец Гассаля (эпителиальные жемчужины). В центре этих телец происходит распад эпителиальных клеток – возрастная инвалюция тимуса. Виды телец: оксифильная, форма ближе к округлой, по периферии видны плоские базофильные ядра. Размеры разные.
Кровоснабжение: корковое и мозговое вещество кровоснабжается отдельно. Т-лимфоциты из коркового вещества не переходят в мозговое, а мигрируют сразу в Т-периферийную органы кроветворения. Кровоснабжение мозгового вещества больше замкнуто, из него не могу выйти Т-лимфоциты. этому препятствует специальный барьер (эндотелий, базальная мембрана капилляра, эпителиальные клетки – стромы. макрофаги).
Регенерация: максимальное развитие тимус достигает к 25 годам, после чего идет инвалюция. В старости т.ж. имеет функциональное значение. Регенерация возможна только в детском возрасте. Микроокружение тимуса вырабатывает специальные вещества – тимозины, они способствуют кроветворению, в частности вырабатывают Т-активины.
Периферические органы кроветворения. Общая морфофункциональная характеристика. Понятие об антигензависимом кроветворении.
К периферическим органам кроветворения относят миндалины, селезенку, лимфатические узлы и узелки. В периферических органах происходят размножение приносимыхсюда из центральных органов Т- и В-лимфоцитов и специализация их под влиянием антигенов в эффекторные клетки, осуществляющие иммунную защиту, и клетки памяти. К.т. здесь погибают клетки крови, завершающие свой жизненный цикл.
Лимфатические узлы. Общая морфофункциональная характеристика. Строение и функции синусов лимфатического узла.
ЛУ – располагаются в определенных местах. Размер от нескольких мм до 1,5 см. Развивабтся на 2 месяце внутриутробного развития, в них происходит универсальное кроветворение. После рождения остается только лимфоцитопоэз. Выполняют защитную (барьерную), кроветворную (только лимфоцитопоэз), иммунобиологическую (В-лимфоплазматические клетки), депонирующую (депонирует лимфу) функции.
ЛУ имеет бобовидную форму.По большой кривизне располагается большое количество приносящих сосудов, только 1 сосуд располагается в воротах, является выносящим. Снаружи ЛУ покрыт соединительнотканной капсулой. Внутри отходят соединительнотканные перегородки – трабекулы.
Лимфа протекает в ЛУ по сосудам снаружи выпуклой стороны и попадает в систему синусов: 1) краевой (подкапсулярный синус) – располагается м/у капсулой и ЛУ. 2) вокругузелковый (корковый) синус – м/у трабекулой и ЛУ. 3) промежуточный (мозговой) синус – м/у трабекулой и мякотными тяжами. 4) воротный синус – в области ворот.
Лимфатические узлы. Гистофизиология коркового, мозгового вещества и паракортикальной зоны. Участие лимфатических узлов в иммунном ответе.
ЛУ включает в себя лимфоидную ткань, подразделяется на 2 части: мозговое и корковое.
Корковое вещество представлено лимфатическими узелками, мозговое – мякотными тяжами. Вместе они составляют В-зависимые зоны. На границе коркового и мозгового вещества выделяют паракортикальную Т-зависимую зону.
При раздражении антигеном (антиген зависимый орган) в гомогенных ЛУз появляются светлый (реактивный) центр (В-лимфоциты), а сам ЛУз подразделяется на корковое и мозговое вещество. Созревшие В-лимфоциты выходят в кровеносное русло, дальше в ткань – превращаются в плазматические клетки, которые начинают вырабатывать антитела.
Микроокружение: нефагоцитирующие макрофаги – они способны на поверхности накапливать антиген, при определенном количестве которого происходит пролиферация и бласттрансформация лимфоцитов. Выделяют 2 вида: 1) дендритные – находятся в реактивных центрах ЛУ и активируют В-лимфоциты; 2) интердигитирующие – находятся в паракортикальной зоне ЛУ и активируют Т-лимфоциты, является аналогом эпидермальных макрофогаов. Т.ж. в микроокружение входят ретикулярные клетки и резидентные (фагоцитирующие) макрофаги.
Регенерация возможна только в детском возрасте.
Селезенка. Общая морфофункциональная характеристика. Функции селезенки в эмбриональном и постнатальном периодах.
Селезенка развивается на 2 месяце эмбриогенеза. Сначала выступает в роли универсального органа кроветворения, после рождении – только лимфоцитопоэз. Выполняет защитную (барьерную), иммунобиологическую функции, вырабатывает поэтины (тромбоцитопоэтины и эритропоэтины), участвует в разрушении эритроцитов. Селезенка является нежизненно важным органом. Снаружи покрыта брюшиной (висцеральным листком), под ней располагается соединительнотканная капсула (здесь находятся гладкие миоциты, при сокращении которых возникает боль в левом подреберье; при резком наполнении селезенки происходит ее разрыв). Регенерирует хорошо, при условии сохранения всех составных частей.
Белая пульпа селезенки. Строение, функции. Участие в иммунных реакциях.
Белая пульпа - имеют ЛУз различают 4 зоны: 1) периартериальная зона – тимус зависимая зона; 2) реактивный центр – (светлая зона) В-лимфоциты, антиген зависимая зона; 3) мантийная зона – В- и Т-лимфоциты, зона расположена на пути миграции; 4) краевая зона – (маргенальная) В- и Т- лимфоциты на пути миграции.
Всегда располагается центральная аретрия на периферии.
Красная пульпа селезенки. Строение и функции. Особенности внутриорганного кровоснабжения селезенки.
Красная пульпа – ретикулярные клетки и резидентные макрофаги (строма), которые разрушают эритроциты: билирубин поступает обратно в печень, а железо – в ККМ.
Закрытая система кровоснабжения: (а – кап - в) селезеночная а. – трабекулярная а. – пульпарная а. – центральная а. – кисточковая а. – капилляр – венозный синус – пульпарная вена – трабекулярная в.
Открытая система: (а. – кр. пульпа – в.) селезеночная а. – трабекулярная а. – пульпарная а. – центральная а. – кисточковая а. – капилляр – красная пульпа - венозный синус – пульпарная вена – трабекулярная в.
Иммунная система слизистых оболочек. Общая морфофункциональная характеристика. Гистофизиология небной миндалины.
Миндалина выполняет защитную (барьерную), кроветворную (лимфоцитопоэз), иммунобиологическую (выработка антигена) функции. Небная миндалина имеет 10-15 крипт. Снаружи покрыта многослойным плоским неороговевающим эпителием, под ней располагается собственная пластинка слизистой оболочки (рыхлая соединительная ткань). В собственной пластинки слизистой оболочки располагаются лимфатические узелки (ЛУз). Если не было встречи с антигеном ЛУз – гомогенны, если встреча состоялась, то ЛУз – гетерогенны, т.е. имеют 2 части: корковое и мозговое. В мозговом веществе происходит пролиферация В-лимфоцитови их бласттрансформация.
Единая иммунная система слизистых оболочек представленная скоплениями лимфоцитов в слизитых оболочках ЖКТ, бронхов, мочеполовых путей, выводных протоков молочных и слюнных желез. Лимфоциты могут формировать одиночные/групповые лимфоидные узелки. ЛУз осуществляют локальную защиту. Лимфоциты располагаются в рыхлой волокнистой соединительной ткани оболочек, покрытых эпителием.
Клеточные основы иммунных реакций. Общая морфофункциональная характеристика иммунокомпетентных клеток и их взаимодействие в иммунном ответе.
Иммунная сиситема объединяет органы и ткани, в которых происходит образование и взаимодействие клеток – иммуноцитов, выполняющих функцию распознования генетически чужеродных субстанций и осуществляющих специфическую реакцию.
При первой встречи с антигеном (первичный ответ) лимфоциты стимулируются и подвергаются трансформации в бластные формы, которые способны к пролиферации и дифференцировки в иммуноциты. В результате пролиферации увеличивается чилсо лимфоцитов соответствующего клона. Дифференцировка приводит к появлению двух типов клеток – эффекторных и клеток памяти. Эффекторные клетки непосредственно участвуют в ликвидации/обезвреживании чужеродного материла. К эффекторным клеткам относятся активированные лимфоциты и плазматические клетки. Клетки памяти – это лимфоциты, возвращающиеся в неактивное состояние, но несущие информацию о встрече с конкретным антигеном. При повторном введении данного антигена они способны обеспечивать быстрый иммунный ответ большей интенсивности (вторичный ответ) вследствие усиленной пролиферации лимфоцитов и образования иммуноцитов.
При клеточном иммунитете эффекторными клетками являются цитотоксические Т-лимфоциты/лимфоциты – киллеры, которые непосредственно участвуют в уничтожении чужеродных клеток других органов и выделяют литические вещества. Такая реакция лежит в основе отторжения чужеродный тканей в условиях трансплантации.
Основными клетками. осуществляющими иммунные реакции являются Т- и В-лимфоциты, макрофаги и ряд взаимодействующих с ними клеток.
Т-лимфоциты – дифференцируются в тимусе. поступают в кровь и лимфу и заселяют Т-зоны в периферических органах иммунной системы, в которых под влиянием антигенов образуются Т-иммуноциты и Т-клетки памяти. Для Т-лимфоцитов характерно наличие на плазмолемме особых рецепторов, способных специфически распознавать и связывать антигены. В популяции Т-лимфоцитов различают несколько функциональных групп клеток: Т-киллеры, Т-хелперы, Т-супрессоры.
В-лимфоциты – основные клетки, участвующие в гуморальном иммунитете. Образуются из СКК ККМ, затем поступают в кровь и далее заселяют В-зоны периферических лимфоидных органов. При действии антигена В-лимфоциты в периферических лимфоидных органах активизируются, пролиферируют, дифференцируются в плазмоциты, активно синтезирующие антитела различных классов, которые поступают в кровь, лимфу и тканевую жидкость.
Общий план строения и источники эмбрионального развития стенки пищеварительной трубки.
Эпителиальная выстилка пищеварительной трубки и железы развивается из энтодермы и эктодермы. Из энтодермы формируются однослойный призматический эпителий слизистой оболочки желудка, тонкого и большей части толстого кишечника, а т.ж. железистая паренхима печени и поджелудочной железы. Из эктодермы ротовой полости и анальной бухт эмбриона обруется многослойный плоский эпителий ротовой полости, слюнных желез и каудального отдела прямой кишки. Мезенхима является источником развития соединительной ткани и сосудов, а т.ж. гладкой мускулатуры пищеварительных органов. Из висцерального листка спланхнотома развивается однослойный плоский эпителий серозной оболочки – висцерального листка брюшины.
В стенки пищеварительной трубки выделяют 4 оболочки: слизистая, подслизистая, мышечная и наружная (сероза/адвентиция).
Слизистая оболочка переднего, среднего и заднего отделов пищеварительной трубки. Общая характеристика и особенности строения.
В слизистой оболочке во всех отделах пищеварительной трубки рельеф неровный: складки (встерачются везде; выпячивания слизистой оболочки при наличии подслизистой основы), ямки (в желудке; небольшие углубления в подлежащей ткани), крипты (более глубокие углубления), ворсинки (только в тонком отделе кишечника; выпячивания слизистой оболочки пальцевидной формы).
Слизистая оболочка состоит из 3 пластинок: 1) эпителиальная – в переднем и заднем отделах – многослойный; в среднем – однослойный. 2) собственная пластинка – рыхлая неоформленная соединительная ткань, в которой располагаются кровеносные и лимфатические сосуды, нервные волокна, могут находиться лимфоидные узелки, железы. 3) мышечная пластинка – гладкая мышечная ткань, лежит на границе слизистой и подслизистой. Чаще пучки мышечной пластинки образуют 2 слоя: внутренний (циркулярный) и наружный (продольный). Она придает пластичность, сокращаясь, способствует изменению рельефа и выделению секрета из желез.
Ротовая полость. Гистофизиология слизистой оболочки органов ротовой полости (губа, язык, десна, щека, твердое и мягкое небо).
К ротовой полости относят структуры, образующие стенки полости и их производные. Стенки: губы, щеки, десны, твердое и мягкое небо.
Органы: язык, слюнные железы, зубы, небные миндалины.
Слизистая оболочка состоит из многослойного неороговевающего эпителия, но в участках повышенной механической нагрузки ороговевает (спинка языка, средняя линия щек, десны, части твердого неба). Собственная пластинка образует сосочки, которые большие, высокие, располагаются в участках с повышенной механической нагрузкой. Подслизистая основа отсутствует в местах с повышенной механической нагрузкой.
Губа. Гистофизиология кожной, слизистой и переходной частей.
Губа – ограничивает ротовую полость, является зоной перехода от кожного покрова в слизистую пищеварительного тракта. В губе выделяют 3 отдела: 1) кожный – имеет строение тонкой кожи, эпидермис, дерма, сальные железы, волосы; 2) промежуточный (переходный) – включает гладкую часть (красная кайма) и ворсинчатую часть (линия смыкания губ). Гладкая часть выстлана многослойным плоским ороговевающим эпителием, ч/з который просвечиваются капилляры, имеется много рецепторов. Ворсинчатая часть – многослойный плоский неороговевающий эпителий (у новорожденного эпителий образует выросты). 3) слизистый отдел – многослойный неороговевающий эпителий, под ним располагается собственная пластинка слизистой оболочки.
В губе взрослого в кожной части хорошо выражены производные, отсутствуют ворсинки в ворсинчатой части губы, хорошо выражена мышечная ткань, которая залегает в толще губы.
Кроветворение
1. Виды кроветворения 2. Теории кроветворения 3. Т-лимфоцитопоэз 4. В-лимфоцитопоэз
1. Кроветворение (гемоцитопоэз) - процесс образования форменных элементов крови.
Различают два вида кроветворения: а) миелоидное кроветворение: эритропоэз; гранулоцитопоэз; тромбоцитопоэз; моноцитопоэз. б) лимфоидное кроветворение: Т-лимфоцитопоэз; В-лимфоцитопоэз.
Кроме того, гемопоэз подразделяется на два периода: эмбриональный(гемопоэза приводит к образованию крови как ткани и потому представляет собой гистогенез крови); постэмбриональный(представляет собой процесс физиологической регенерации крови как ткани) Эмбриональный период гемопоэза осуществляется поэтапно, сменяя разные органы кроветворения. В соответствии с этим эмбриональный гемопоэз подразделяется на три этапа: желточный; гепато-тимусо-лиенальный; медулло-тимусо-лимфоидный. Желточный этап осуществляется в мезенхиме желточного мешка, начиная со 2-3-ей недели эмбриогенеза, с 4-ой недели он снижается и к концу 3-го месяца полностью прекращается. Процесс кроветворения на этом этапе осуществляется следующим образом, вначале в мезенхиме желточного мешка, в результате пролиферации мезенхимальных клеток, образуются "кровяные островки", представляющие собой очаговые скопления отростчатых мезенхимальных клеток. Затем происходит дифференцировка этих клеток в двух направлениях (дивергентная дифференцировка): периферические клетки островка уплощаются, соединяются между собой и образуют эндотелиальную выстилку кровеносного сосуда; центральные клетки округляются и превращаются в стволовые клетки. Из этих клеток в сосудах, то есть интраваскулярно начинается процесс образования первичных эритроцитов (эритробластов, мегалобластов). Однако часть стволовых клеток оказывается вне сосудов (экстраваскулярно) и из них начинают развиваться зернистые лейкоциты, которые затем мигрируют в сосуды.
Наиболее важными моментами желточного этапа являются: - образование стволовых клеток крови; - образование первичных кровеносных сосудов. Несколько позже (на 3-ей неделе) начинают формироваться сосуды в мезенхиме тела зародыша, однако они являются пустыми щелевидными образованиями. Довольно скоро сосуды желточного мешка соединяются с сосудами тела зародыша, по этим сосудам стволовые клетки мигрируют в тело зародыша и заселяют закладки будущих кроветворных органов (в первую очередь печень), в которых затем и осуществляется кроветворение.
Гепато-тимусо-лиенальный этап гемопоэза
Этот этап осуществляется в начале в печени, несколько позже в тимусе (вилочковой железе), а затем и в селезенке. В печени происходит (только экстраваскулярно) в основном миелоидное кроветворение, начиная с 5-ой недели и до конца 5-го месяца, а затем постепенно снижается и к концу эмбриогенеза полностью прекращается.
Тимус закладывается на 7-8-й неделе, а несколько позже в нем начинается Т-лимфоцитопоэз, который продолжается до конца эмбриогенеза, а затем в постнатальном периоде до его инволюции (в 25-30 лет). Процесс образования Т-лимфоцитов в этот момент носит название антиген независимая дифференцировка.
Селезенка закладывается на 4-й неделе, с 7-8 недели она заселяется стволовыми клетками и в ней начинается универсальное кроветворение, то есть и миелоилимфопоэз. Особенно активно кроветворение в селезенке протекает с 5-го по 7-ой месяцы внутриутробного развития плода, а затем миелоидное кроветворение постепенно угнетается и к концу эмбриогенеза (у человека) оно полностью прекращается. Лимфоидное же кроветворение сохраняется в селезенке до конца эмбриогенеза, а затем и в постэмбриональном периоде. Следовательно, кроветворение на втором этапе в названных органах осуществляется почти одновременно, только экстраваскулярно, но его интенсивность и качественный состав в разных органах различны.
Медулло-тимусо-лимфоидный этап гемопоэза
Закладка красного костного мозга начинается со 2-го месяца, кроветворение в нем начинается с 4-го месяца, а с 6-го месяца он является основным органом миелоидного и частично лимфоидного кроветворения, то есть является универсальным кроветворным органом. В то же время в тимусе, в селезенке и в лимфатических узлах осуществляется лимфоидное кроветворение. Если красный костный мозг не в состоянии удовлетворить возросшую потребность в форменных элементах крови (при кровотечении), то гемопоэтическая активность печени, селезенки может активизироваться - экстрамедуллярное кроветворение. Постэмбриональный период кроветворения - осуществляется в красном костном мозге и лимфоидных органах (тимусе, селезенке, лимфатических узлах, миндалинах, лимфоидных фолликулах). Сущность процесса кроветворения заключается в пролиферации и поэтапной дифференцировке стволовых клеток в зрелые форменные элементы крови. 2. Теории кроветворения: унитарная теория (А. А. Максимов, 1909 г.) - все форменные элементы крови развиваются из единого предшественникастволовой клетки; дуалистическая теория предусматривает два источника кроветворения, для миелоидного и лимфоидного; полифилетическая теория предусматривает для каждого форменного элемента свой источник развития. В настоящее время общепринятой является унитарная теория кроветворения, на основании которой разработана схема кроветворения (И. Л. Чертков и А. И. Воробьев, 1973 г.). В процессе поэтапной дифференцировки стволовых клеток в зрелые форменные элементы крови в каждом ряду кроветворения образуются промежуточные типы клеток, которые в схеме кроветворения составляют классы клеток. Всего в схеме кроветворения различают 6 классов клеток: 1 класс - стволовые клетки; 2 класс - полустволовые клетки; 3 класс - унипотентные клетки; 4 класс - бластные клетки; 5 класс - созревающие клетки; 6 класс - зрелые форменные элементы. Морфологическая и функциональная характеристика клеток различных классов схемы кроветворения. 1 класс - стволовая полипотентная клетка, способная к поддержанию своей популяции. По морфологии соответствует малому лимфоциту, является полипотентной, то есть способной дифференцироваться в любой форменный элемент крови. Направление дифференцировки стволовой клетки определяется уровнем содержания в крови данного форменного элемента, а также влиянием микроокружения стволовых клеток - индуктивным влиянием стромальных клеток костного мозга или другого кроветворного органа. Поддержание численности популяции стволовых клеток обеспечивается тем, что после митоза стволовой клетки одна из дочерних клеток становится на путь дифференцировки, а другая принимает морфологию малого лимфоцита и является стволовой. Делятся стволовые клетки редко (1 раз в полгода), 80 % стволовых клеток находятся в состоянии покоя и только 20 % в митозе и последующей дифференцировке. В процессе пролиферации каждая стволовая клетка образует группу или клон клеток и потому стволовые клетки в литературе нередко называются колоние-образующие единицы - КОЕ. 2 класс - полустволовые, ограниченно полипотентные (или частично коммитированные) клетки-предшественницы миелопоэза и лимфопоэза. Имеют морфологию малого лимфоцита. Каждая из них дает клон клеток, но только миелоидных или лимфоидных. Делятся они чаще (через 3-4 недели) и также поддерживают численность своей популяции. 3 класс - унипотентные поэтин-чувствительные клетки-предшественницы своего ряда кроветворения. Морфология их также соответствует малому лимфоциту. Способны дифференцироваться только в один тип форменного элемента. Делятся часто, но потомки этих клеток одни вступают на путь дифференцировки, а другие сохраняют численность популяции данного класса. Частота деления этих клеток и способность дифференцироваться дальше зависит от содержания в крови особых биологически активных веществ - поэтинов, специфичных для каждого ряда кроветворения (эритропоэтины, тромбопоэтины и другие). Первые три класса клеток объединяются в класс морфологически неидентифицируемых клеток, так как все они имеют морфологию малого лимфоцита, но потенции их к развитию различны. 4 класс - бластные (молодые) клетки или бласты (эритробласты, лимфобласты и так далее). Отличаются по морфологии как от трех предшествующих, так и последующих классов клеток. Эти клетки крупные, имеют крупное рыхлое (эухроматин) ядро с 2 4 ядрышками, цитоплазма базофильна за счет большого числа свободных рибосом. Часто делятся, но дочерние клетки все вступают на путь дальнейшей дифференцировки. По цитохимическим свойствам можно идентифицировать бласты разных рядов кроветворения. 5 класс - класс созревающих клеток, характерных для своего ряда кроветворения. В этом классе может быть несколько разновидностей переходных клеток - от одной (пролимфоцит, промоноцит), до пяти в эритроцитарном ряду. Некоторые созревающие клетки в небольшом количестве могут попадать в периферическую кровь (например, ретикулоциты, юные и палочкоядерные гранулоциты). 6 класс - зрелые форменные элементы крови. Однако следует отметить, что только эритроциты, тромбоциты и сегментоядерные гранулоциты являются зрелыми конечными дифференцированными клетками или их фрагментами. Моноцитыне окончательно дифференцированные клетки. Покидая кровеносное русло, они дифференцируются в конечные клетки - макрофаги. Лимфоциты при встрече с антигенами, превращаются в бласты и снова делятся.
Совокупность клеток, составляющих линию дифференцировки стволовой клетки в определенный форменный элемент, образуют его дифферон или гистологический ряд. Например, эритроцитарный дифферон составляет: стволовая клетка, полустволовая клеткапредшественница миелопоэза, унипотентная эритропоэтинчувствительная клетка, эритробласт, созревающие клеткипронормоцит, базофильный нормоцит, полихроматофильный нормоцит, оксифильный нормоцит, ретикулоцит, эритроцит. В процессе созревания эритроцитов в 5 классе происходит: синтез и накопление гемоглобина, редукция органелл, редукция ядра. В норме пополнение эритроцитов осуществляется в основном за счет деления и дифференцировки созревающих клетокпронормоцитов, базофильных и полихроматофильных нормоцитов. Такой тип кроветворения носит название гомопластического кроветворения. При выраженной кровопотери пополнение эритроцитов обеспечивается не только усиленным делением созревающих клеток, но и клеток 4, 3, 2 и даже 1 классовгетеропластический тип кроветворения, предшествующий собой уже репаративную регенерацию крови.
3. Т-лимфоцитопоэз 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 антигеннезависимой 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 и 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 антигенезависимой 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.
4. В-лимфоцитопоэз Первый этап В-лимфоцитопоэза осуществляется в красном костном мозге, где образуются следующие классы клеток: 1 класс - стволовые клетки; 2 класс - полустволовые клетки-предшественницы лимфопоэза; 3 класс - унипотентные В-поэтинчувствительные клетки-предшественницы В-лимфоцитопоэза. Большинство исследователей считает, что второй этапантигеннезависимой дифференцировкиосуществляется в красном костном мозге, где из унипотентных В-клеток образуются В-лимфобласты - 4 класс, затем В-пролимфоциты - 5 класс и лимфоциты - 6 класс (рецепторные или В0). В процессе второго этапа В-лимфоциты приобретают разнообразные рецепторы к антигенам. При этом установлено, что рецепторы представлены белками-иммуноглобулинами, которые синтезируются в самих же созревающих В-лимфоцитах, а затем выносятся на поверхность и встраиваются в плазмолемму. Концевые химические группировки у этих рецепторов различны и именно этим объясняется специфичность восприятия ими определенных антигенных детерминант разных антигенов.
Третий этап - антигензависимая дифференцировка осуществляется в В-зонах периферических лимфоидных органов (лимфатических узлов, селезенки и других) где происходит встреча антигена с соответствующим В-рецепторным лимфоцитом, его последующая активация и трансформация в иммунобласт. Однако это происходит только при участии дополнительных клеток - макрофага, Т-хелпера, а возможно и Т-супрессора, то есть для активации В-лимфоцита необходима кооперация следующих клеток: В-рецепторного лимфоцита, макрофага, Т-хелпера (Т-супрессора), а также гуморального антигена (бактерии, вируса, белка, полисахарида и других). Процесс взаимодействия протекает вследующей последовательности:
· макрофаг фагоцитирует антиген и выносит детерминанты на поверхность;
· воздействует антигенными детерминантами на рецепторы В-лимфоцита;
· воздействует этими же детерминантами на рецепторы Т-хелпера и Т-супрессора.
Влияние антигенного стимула на В-лимфоцит недостаточно для его бласттрансформации. Это происходит только после активации Т-хелпера и выделения им активирующего лимфокина. После такого дополнительного стимула наступает реакция бласттрансформации, то есть превращение В-лимфоцита в иммунобласт, который носит название плазмобласта , так как в результате пролиферации иммунобласта образуется клон клеток, среди которых различают:
· В-памяти;
· плазмоциты, которые являются эффекторными клетками гуморального иммунитета.
Эти клетки синтезируют и выделяют в кровь или лимфу иммуноглобулины (антитела) разных классов, которые взаимодействуют с антигенами и образуются комплексы антиген-антитело (иммунные комплексы) и тем самым нейтрализуют антигены. Иммунные комплексы затем фагоцитируются нейтрофилами или макрофагами.
Однако активированные антигеном В-лимфоциты способны сами синтезировать в небольшом количестве неспецифические иммуноглобулины. Под влиянием лимфокинов Т-хелперов наступает во-первых, трансформация В-лимфоцитов в плазмоциты, во-вторых, заменяется синтез неспецифических иммуноглобулинов на специфические, в третьих, стимулируется синтез и выделение иммуноглобулинов плазмоцитами. Т-супрессоры активируются этими же антигенами и выделяют лимфокин, угнетающий образование плазмоцитов и синтез ими иммуноглобулинов вплоть до полного прекращения. Сочетанным воздействием на активированный В-лимфоцит лимфокинов Т-хелперов и Т-супрессоров и регулируется интенсивность гуморального иммунитета. Полное угнетение иммунитета носит название толерантности или ареактивности , то есть отсутствия иммунной реакции на антиген. Оно может обуславливаться как преимущественным стимулированием антигенами Т-супрессора, так и угнетением функции Т-хелперов или гибелью Т-хелперов (например, при СПИДе).