Урок

1.

Строение и функции иммунной
системы
Преподаватель:
кмн Никитина Татьяна Николаевна
©-Никитина Т.Н., 2023

2. Исторические этапы становления и развития иммунологии как науки

I.
этап - защита от инфекции при помощи эмпирической иммунизации
С древних времен применялась эмпирическая вакцинация (вариоляция –
от греч. variola – оспа) для профилактики оспы (введение высушенных и
измельченных корочек, формирующихся на местах оспенных пустул у
больных, в носовую полость путем вдувания или втирания в надрезы на
коже здоровых людей).
Применение вариоляции практиковалось в Древнем Китае, Персии,
Сирии и даже в России.
В 1796 году Эдвард Дженнер успешно применил прививку против
натуральной оспы, положив начало вакцинации – метода профилактики
инфекционных заболеваний.
II. этап – экспериментальной иммунология (XIX век)
Создание Луи Пастером вакцины против бешенства у человека, для
профилактики куриной холеры и сибирской язвы у животных; разработка
общего принципа стимуляции иммунитета с помощью вакцин (заложил
теоретические основы вакцинологии).

3.

III. этап - создание научного фундамента иммунологии (конец
XIX – начало XX веков):
• 1883-84 гг. – И.И. Мечников создал теорию клеточного
иммунитета (в работе «О защитных силах организма» описал
фагоцитоз), а П. Эрлих – теорию гуморального иммунитета.
• В 1908 г. после 15-летних споров и взаимных опровержений
обоим ученым одновременно была присуждена Нобелевская
премия.
IV этап – возникновение неинфекционной иммунологии:
1899 г. – Ф.Я. Чистович показал, что не только микроорганизмы вызывают
выработку антител, но и другие субстанции.
1900 г. – К. Ландштейнер открыл два антигены (А и В) эритроцитов человека, по
которым человеческая популяция была разделена на 4 группы.
1906 г. – К. Пирке опубликовал работы, посвященные проблеме аллергии.
1958 г. – П. Медавар и Гашек описали явление иммунологической
толерантности; Жан Доссе описал систему антигенов гистосовместимости человека
(первый лейкоцитраный антиген HLA-A2, в 1980 г. присуждена Нобелевская
премия).
1959 г. – Р. Портер и Д. Эдельман смоделировали молекулу иммуноглобулина.

4.

Основные достижения иммунологии на
современном этапе:
• Созданы и успешно применяются вакцины, предназначенные для
профилактики многих инфекционных заболеваний (натуральной оспы,
бешенства, туберкулеза, дифтерии, столбняка, коклюша, полиомиелита и
других), что привело к значительному снижению заболеваемости этими
инфекциями. На земном шаре ликвидирована натуральная оспа!
• Решена проблема переливания крови.
• Решена проблема болезни новорожденных, обусловленной
иммунологической несовместимостью по резус-фактору в системе матьплод.
• Решены многие проблемы в трансплантологии в связи с изучением
вопросов гистосовместимости тканей.
• Разработаны и внедрены в практику многочисленные иммунологические
методы диагностики, профилактики и лечения различных заболеваний.
• Получены эффективные лечебные сывороточные препараты.
• За последние годы возникли новые направления в
иммунологии: иммуногенетика, иммунохимия, иммунобиология,
трансплантационная иммунология, клиническая иммунология.

5.

• Иммунология как самостоятельная наука
оформилась только в 80-х гг. ХIХ в.
• Великий французский естествоиспытатель Луи
Пастер в 1888 г. основал в Париже институт для
вакцинации против бешенства, изучения
инфекционных болезней и подготовки
специалистов-микробиологов.

6.

Иммунная система - комплекс органов, тканей, клеток,
специфических белков и регуляторных компонентов,
способный распознавать различные структуры, как
чужеродные для себя, так и измененные свои с дальнейшей
их нейтрализацией и уничтожением, с формированием
невосприимчивости организма при их повторной встрече.
Помимо этого, иммунная система контролирует:
• пролиферацию клеток,
• процессы регенерации,
• осуществляет элиминацию и детоксикацию опасных для
организма и разрушенных макро- и микромолекул и
обеспечивает взаимодействие с нормальной микрофлорой
которая также является одним из факторов защиты организма
человека.

7.

8.

С функциональной точки зрения определяют
три уровня иммунитета:
• барьерный или мукозальный, он же местный
• врожденный или неспецифический,
• адаптивный (приобретенный) или специфический
иммунитет.
Помимо этого,
• большое значение в защитных функциях принадлежит
нормальной микрофлоре человека.
• С позиций функционально-структурной организации
имеет смысл выделить органы, клетки и молекулы
иммунной системы.

9.

Суммарная масса органов и клеток иммунной
системы составляет более 20 кг, в том числе :
• 1,5-2 кг печени, около 9 кг кожи.
• Вес нормальной микрофлоры человека
составляет от 2 до 5 кг.
• Компоненты системы иммунитета входят во все
ткани организма, поэтому, с одной стороны,
изменения в системе иммунитета будут
сказываться на функционировании одного или
нескольких органов, а с другой — та или иная
патология органов и систем будет влиять и на
иммунитет.

10. Клетки иммунной системы

Лимфоциты и макрофаги — основная
популяция клеток иммунной системы,
• суммарная масса всех этих клеток
составляет около 2 кг.
• Суммарное число порядка — 1013, или
каждая 10-я клетка человека.

11. Органы иммунной системы

• Клетки и молекулы, участвующие в формировании иммунного
ответа, наиболее эффективно действуют в составе специальных
тканей и органов, объединенных в лимфоидную систему.
• Эта система представляет собой совокупность органов и
рассеянных в организме других структурных лимфоидных
образований, которые имеют между собой слабые
анатомические связи, но объединены в единую систему
кровеносными и лимфатическими сосудами и функционируют
согласованно за счет иммунной регуляции.
• Выделяют первичные (центральные) и вторичные
(периферические) лимфоидные органы.
• Отдельной структурой является лимфоидная ткань,
ассоциированная со слизистыми оболочками и покровами тела.

12. Органы иммунной системы

К первичным лимфоидным органам относят:
• тимус (вилочковая железа)
• костный мозг
В этих органах происходит дифференцировка Т- и Влимфоцитов, формируются Т- и В-клеточные рецепторы,
определяющие распознавание всего разнообразия
антигенных структур организма.
Иммунологические процессы осуществляются в основном в
лимфоидной ткани вторичных лимфоидных органов — в
лимфоузлах, селезенке, миндалинах, скоплениях
лимфоидной ткани легкого и кишечника.

13.

14. Органы иммунной системы

• в основном в лимфоидной ткани вторичных лимфоидных
органов осуществляются иммунологические процессы (в
лимфоузлах, селезенке, миндалинах, скоплениях
лимфоидной ткани под слизистой оболочкой кишечника,
гортани, бронхов, мочеполовых органов, а также в почках и
коже).
• Структурированная лимфоидная ткань представлена в виде
миндалин, аппендикса, групповых лимфатических фолликул
(пейеровы бляшки). В этой лимфоидной ткани
осуществляются реакции врожденного и адаптивного
иммунитета. В пейеровых бляшках (аналог сумки
Фабрициуса у птиц) дифференцируются Т- и В-лимфоциты.

15. Органы иммунной системы

Костный мозг (medulla ossium) расположен в губчатом
веществе костей и имеет общую массу около 3 кг.
• Состоит из ретикулярной стромы и находящихся в ней
клеток
эритроцитарного,
гранулоцитарного
и
мегакариоцитарного рядов.
• Впервые признаки костного мозга [колониеобразующие
единицы (КОЕ)] появляются у эмбриона человека в печени.
Это мелкие, подвижные, самообновляющиеся клетки,
группирующиеся в колонии. При делении КОЕ образуются
клетки — предшественники эритроцитов, лейкоцитов и
тромбоцитов.
• Как только у плода развивается костная ткань, в ее полости
попадают КОЕ и начинается образование и созревание
клеток крови.

16.

17. Органы иммунной системы

Костный мозг— производное клеток крови, место рождения
всех клеток иммунной системы и созревания В2лимфоцитов.
• Для плазматических клеток (дефинитивные потомки Влимфоцитов)
костный
мозг
является
также
и
периферическим лимфоидным органом. Считается, что
основная часть В2-лимфоцитов, осуществив иммуногенез в
периферических лимфоидных органах, превращается в
эффекторные клетки и клетки памяти.
• к эффекторам относят плазматические клетки разных
популяций, включая короткоживущие плазматические
клетки, которые функционируют, продуцируя АТ, от
нескольких дней до месяца, а также долгоживущие
плазматические клетки, способные синтезировать антитела
на протяжении нескольких лет

18.

19. Органы иммунной системы

• В1-лимфоциты в период эмбриогенеза выходят из
костного мозга и заселяют лимфоидную ткань брюшной и
плевральной полостей, где постоянно пролиферируют и
дифференцируются до плазматических клеток.
• В1-лимфоциты в течение всей жизни организма
функционируют автономно от костного мозга. Если по
какой-либо причине предшественники В1- лимфоцитов
погибают, то регенерация данной субпопуляции не
поддерживается за счет популяции В2-лимфоцитов
костного мозга.
• Предшественники Т-лимфоцитов выходят из костного
мозга, чтобы продолжить свою дифференцировку в
тимусе.

20. Вилочковая железа

Вилочковая железа (thymus, зобная железа) — центральный
орган другой разновидности кроветворной ткани — лимфоидной.
Железа располагается за грудиной в верхнем средостении и
покрыта соединительнотканной капсулой. Вилочковая железа
состоит из множества мелких долек, в каждой из которых
различают корковый и мозговой слои.
Созревание Т-лимфоцитов происходит независимо от их
количества в крови, содержания АГ и определяется
генетическими механизмами и возрастом. Для выполнения своих
функций лимфоциты мигрируют из центральных органов
лимфоидной системы во вторичные — селезенку, лимфоузлы,
лимфоидные образования слизистых оболочек (миндалины,
аппендикулярный отросток, пейеровы бляшки).

21.

22. Периферические органы

• В этих органах лимфоциты могут взаимодействовать с
чужеродными антигенами, между собой и с клетками других
популяций. Здесь также протекают основные реакции клеточного
и гуморального иммунного ответа, в которых принимают участие
антигенпрезентирующие клетки (АПК) мононуклеарнофагоцитарной системы (купферовские клетки печени,
альвеолярные, перитониальные, плевральные макрофаги,
остеокласты, микроглиоциты мозга, мезангиальные клетки почек
и пр.) и дендритные клетки (ДК).
• В периферических лимфоидных органах происходит
распознавание чужеродных антигенов (АГ), их презентация Тлимфоцитам, а также «клональная» экспансия
антигенспецифических Т- и В-лимфоцитов с последующей их
дифференцировкой в эффекторные клетки и клетки
иммунологической памяти.

23.

24. Лимфатические узлы

• Лимфатические узлы (nodi lymphatici) — множественные
симметрично расположенные инкапсулированные
периферические лимфоидные органы бобовидной формы Размер
лимфатических узлов в норме составляет 0,5—1,0 см.
• При иммунных и воспалительных процессах они увеличиваются в
размерах и пальпируются. Их функция — элиминация чужеродных АГ из
лимфы для инициации специфического иммунного ответа
Лимфоидная ткань в виде скоплений ее элементов обнаруживается под
слизистой оболочкой кишечника, гортани, бронхов, мочеполовых
органов, а также в почках и коже (структуры мукозального иммунитета).
Различают структурированную и диффузную составляющие такой ткани.
Структурированная лимфоидная ткань представлена в виде миндалин,
аппендикса, групповых лимфатических фолликул (пейеровы бляшки), а
также организована в виде некапсулированных фолликул. В этой
лимфоидной ткани осуществляются реакции системы врожденного и
адаптивного иммунитета, синтезируются преимущественно IgA.

25.

26. Селезенка

Селезенка (lien) — паренхиматозный вторичный лимфоидный орган массой
140-200 г, расположенный в левом подреберье и покрытый
соединительнотканной оболочкой и брюшиной.
Вторичным лимфоидным органом селезенка названа потому, что основная
часть делящихся в ее строме клеток поступает из костного мозга.
Лимфоидная ткань селезенки представляет собой образованную
ретикулярными клетками сеть вокруг кровеносных капилляров
(синусоидов).
Основной объем органа в ячейках сети заполнен форменными элементами
крови — эритроцитами (красная пульпа, от лат. ри1ра — «мякоть») и
лейкоцитами (белая пульпа).
Селезенка — лимфоидный орган, предназначенный для фильтрации крови,
выполняет иммунные и неиммунные функции. Она удаляет из крови
состарившиеся и поврежденные клетки крови, превращает гемоглобин в
билирубин и возвращает железо в циркуляцию для реутилизации.
Селезенка продуцирует иммунокомпетентные популяции Т-лимфоцитов и
плазматические клетки. Особо важное значение имеет в детском и молодом
возрасте, когда лимфоидная система еще не развита.

27.

28. Миндалины

• Миндалины [нёбная tonsilla palatine, глоточная (аденоидная) tonsilla
pharyngealis (adenoids), трубная tonsilla tubariae] представляют собой
скопления лимфоидной ткани в слизистой оболочке рта, носа и глотки
(лимфоэпителиальное кольцо Пирогова-Вальд ейера).
• Они построены так, что их складчатая поверхность слизистого эпителия
задерживает попадающие в начальные отделы дыхательных и
пищеварительных путей мелкие частицы и микроорганизмы, связывает
их и лизирует с помощью внутриклеточных ферментов.
• Их лимфоидная ткань по структуре соответствует лимфоузлу.
Лимфатических сосудов в миндалинах нет.
• Выполняют несколько важных функций: осуществляют защиту верхних
дыхательных путей от инфекции, снабжают лимфоидную ткань всего
организма коммитированными лимфоцитами и участвуют в
формировании микробного ценоза полости рта и носовой части глотки

29.

30. Периферические органы

• Червеобразный отросток (appendix vermiformi) также относится к
периферическим иммунным органам. У человека этот отросток является
придатком слепой кишки. Он имеет длину 5-7 см и толщину около 1 см.
В слизистой оболочке содержится большое количество лимфоидных
элементов. Наиболее сильного развития лимфоидная ткань стенки
отростка достигает в 10-14 лет, а затем подвергается инволюции. Объем
лимфоидной ткани отростка сильно меняется под влиянием изменений
деятельности начального отдела толстого кишечника (образование
твердого кала, изменение перистальтики и др.).
• Печень (hepar) — наиболее крупный орган человеческого тела,
играющий важную роль в пищеварении, обмене веществ, и иммунной
системы. Масса печени — 1300-1800 г. В ней синтезируются основные
эфферентные молекулы неспецифической защиты (комплемент,
лизоцим, С-реактивный белок (СРБ), система свертывания крови и т. д.)
и иммуноглобулины. В виде купферовских клеток находится основная
масса макрофагов, осуществляющих захват, презентацию и утилизацию
антигенов.

31.

32. Барьерные органы

• Слизистые и кожа
Слизистые оболочки и кожа (dermis, mucous membrane) также
определяются как компартмент иммунной системы.
• Это первая линия обороны против инфекционных агентов, которая
определена как мукозо-ассоциированная лимфоидная ткань (mucosaassociated lymphoid tissue (MALT). MALT включает в себя несколько
подсистем, связанных с разными компартментами организма, —
лимфоидную ткань, ассоциированную с кишечником [(GALT), gutassociated lymphoid tissue], лимфоидную ткань носоглотки [(NALT),
nasopharynx-associated lymphoid tissue], сосудисто-ассоциированную
лимфоидную ткань (VALT) и бронхо-ассоциированную лимфоидную
ткань [(BALT), bronchus-associated lymphoid tissue], в зависимости от их
расположения (табл. 1).
• Свое название они получили из-за их способности генерировать слизь —
вязкий раствор полисахаридов в воде, который покрывает апикальную
мембрану эпителиальной клетки.

33.

34.

• Слизистые оболочки служат входными воротами для
большинства патогенных микроорганизмов. Защита
слизистых оболочек от атаки со стороны микробов
осуществляется с помощью иммунных реакций, которые
реализуются в MALT, препятствующей проникновению
микроорганизмов. В ней сконцентрирована основная масса
иммунной системы [на общей площади 400 м2 (120 м2 - —
дыхательная система, 250-400 м2— желудочно-кишечный
тракт, 1,5-2,0 м2— кожа,1,5-2,0 м2 — мочеполовая система)
располагаются около 50% клеток иммунной системы].

35. Мукозальный иммунитет

• Мукозальный иммунитет — это сложное взаимодействие между
врожденными и адаптивными механизмами иммунной системы,
зависящее от анатомического строения органов. Функционально он
обеспечивается клетками, непосредственно находящимися в ткани
(резидентные). Структура мукозального иммунитета имеет сходную
организацию во всех анатомических отделах
• Иммунные реакции слизистых формируются локально, в местах
первичного проникновения антигена [индукторный сайт — это
компартмент (участок) слизистой оболочки, где происходит
распознавание антигена и инициируется первичный адаптивный
иммунный ответ]. Индукторные сайты в GALT, в тонкой кишке
образованы такими лимфоидными структурами, как пейеровы бляшки,
аппендикс, диффузные скопления лимфоцитов и
антигенпрезентирующих