Narządy układu odpornościowego

Narządy hematopoezy i układ odpornościowy są ściśle powiązane ze względu na wspólną strukturę, pochodzenie i funkcje. Tkanka siateczkowata jest podścieliskiem zarówno szpiku kostnego (narządu hematopoezy), jak i narządów układu odpornościowego. Progenitorem wszystkich komórek krwi i układu odpornościowego (limfoidalnego) u ludzi są komórki macierzyste szpiku kostnego, które mają zdolność do wielokrotnych podziałów (do 100 razy). Pod tym względem komórki macierzyste tworzą samowystarczalną populację. Tak więc szpik kostny (czerwony) jest jednocześnie zarówno narządem hematopoezy, jak i narządem układu odpornościowego.

Szpik kostny zawiera komórki prekursorowe, które powstają z komórek macierzystych, które poprzez złożone przemiany (wielokrotne podziały) i różnicowanie wzdłuż trzech linii (erytropoeza, granulopoeza, trombocytopoeza) stają się elementami krwi: erytrocytami, leukocytami, trombocytami - i przedostają się do krwiobiegu.

Komórki macierzyste w szpiku kostnym dają również początek komórkom układu odpornościowego - limfocytom B, a z tych ostatnich - komórkom plazmatycznym (plazmocytom). Część komórek macierzystych ze szpiku kostnego dostaje się do krwi, a następnie trafia do innego centralnego narządu układu odpornościowego - grasicy, gdzie również dają początek komórkom immunokompetentnym - limfocytom T.

W populacji limfocytów T wyróżnia się kilka subpopulacji: limfocyty T pomocnicze, limfocyty T efektorowe nadwrażliwości typu opóźnionego (DTH), limfocyty T zabójcy (limfocyty T efektorowe reakcji cytotoksycznych), limfocyty T supresorowe.

Limfocyty T pomocnicze aktywują limfocyty B i włączają je w proces tworzenia przeciwciał.

Komórki efektorowe T DTH angażują inne komórki w proces odpornościowy (monocyty, które różnicują się w makrofagi), oddziałują z granulocytami (leukocytami zasadochłonnymi i eozynofilowymi) i również angażują je w reakcje odpowiedzi immunologicznej.

Limfocyty T niszczą obce komórki docelowe, takie jak komórki nowotworowe, komórki zmutowane; uczestniczą w reakcjach odrzucenia przeszczepionych tkanek, w odporności przeciwwirusowej.

Supresory T hamują aktywność (funkcje) komórek T i B (limfocytów T i B).

Limfocyty B ostatecznie dojrzewają w szpiku kostnym. Niektóre limfocyty B (zależne od antygenu) są aktywowane po kontakcie z antygenem.

W reakcjach odpowiedzi immunologicznej limfocyty T i B uczestniczą w przyjazny sposób, tworząc różne modele interakcji limfocytów.

Układ odpornościowy łączy narządy i tkanki, które zapewniają ochronę organizmu przed obcymi genetycznie komórkami lub substancjami pochodzącymi z zewnątrz lub powstającymi w samym organizmie.

Narządy układu odpornościowego zawierające tkankę limfatyczną pełnią funkcję „ochrony stałości środowiska wewnętrznego organizmu przez całe życie jednostki”. Produkują komórki immunokompetentne, przede wszystkim limfocyty, a także komórki plazmatyczne, włączają je w proces odpornościowy, a także zapewniają rozpoznawanie i niszczenie obcych komórek i substancji, które dostały się do organizmu lub powstały w nim, „noszących znamiona genetycznie obcej informacji”. Kontrolę genetyczną realizują wspólnie funkcjonujące populacje limfocytów T i B, które przy udziale makrofagów zapewniają odpowiedź immunologiczną w organizmie.

Układ odpornościowy, według współczesnych danych, składa się ze wszystkich narządów, które uczestniczą w tworzeniu komórek limfoidalnych, przeprowadzają reakcje obronne organizmu, tworzą odporność - niewrażliwość na substancje o obcych właściwościach antygenowych. Miąższ wszystkich narządów układu odpornościowego tworzy tkanka limfoidalna, która składa się z dwóch składników - podścieliska siateczkowego i komórek limfoidalnych. Podścielisko siateczkowe tworzą komórki siateczkowe i włókna, które tworzą drobno oczkową sieć. W pętlach tej sieci znajdują się limfocyty o różnym stopniu dojrzałości, komórki plazmatyczne, makrofagi i inne towarzyszące komórki.

Do narządów układu odpornościowego zalicza się szpik kostny, w którym tkanka limfoidalna jest ściśle związana z tkanką hematopoetyczną, grasicę, węzły chłonne, śledzionę i nagromadzenia tkanki limfoidalnej w ścianach pustych narządów układu pokarmowego, oddechowego i moczowego (migdałki, blaszki limfoidalne i pojedyncze guzki limfoidalne). Narządy te nazywane są również narządami limfoidalnymi lub narządami immunogenezy.

W zależności od funkcji i położenia w ciele człowieka, narządy układu odpornościowego dzielą się na centralne i obwodowe. Do centralnych narządów układu odpornościowego zalicza się szpik kostny i grasicę. W szpiku kostnym limfocyty B (zależne od kaletki) powstają z jego komórek macierzystych, niezależnie w swoim różnicowaniu od grasicy. W ludzkim układzie immunogenezy szpik kostny jest obecnie uważany za analog kaletki Fabrycjusza - nagromadzenia komórkowego w ścianie części kloacznej jelita u ptaków. W grasicy następuje różnicowanie limfocytów T (zależne od kaletki), powstających z komórek macierzystych szpiku kostnego, które wnikają do tego narządu. Następnie limfocyty B i T przedostają się wraz z krwią do narządów obwodowych układu odpornościowego, do których zalicza się migdałki, grudki limfatyczne zlokalizowane w ścianach narządów jamistych układu pokarmowego i oddechowego, układu moczowego, blaszki limfatyczne w ścianach jelita cienkiego, węzły chłonne i śledzionę, a także liczne limfocyty, które swobodnie przemieszczają się w narządach i tkankach w celu wyszukiwania, rozpoznawania i niszczenia substancji obcych.

Limfocyty T zasiedlają strefę grasicy zależną (przykorową) węzłów chłonnych, śledzionę (przytętnicze guzki limfatyczne i okołotętniczą część guzków limfatycznych) i zapewniają realizację odporności komórkowej poprzez gromadzenie i aktywowanie uwrażliwionych (o zwiększonej wrażliwości) limfocytów, a także odporności humoralnej (przez syntezę swoistych przeciwciał).

Limfocyty B są prekursorami komórek tworzących przeciwciała - komórek plazmatycznych i limfocytów o zwiększonej aktywności. Wchodzą do stref zależnych od kaletki węzłów chłonnych (guzki limfoidalne i sznury miąższowe) i śledziony (guzki limfoidalne, z wyjątkiem ich części okołotętniczej). Limfocyty B pełnią funkcję odporności humoralnej, w której główną rolę odgrywa krew, limfa i wydzielina gruczołowa zawierająca substancje (przeciwciała) uczestniczące w reakcjach immunologicznych.

Nie można odróżnić limfocytów T od limfocytów B od siebie w mikroskopie świetlnym. Pod dużym powiększeniem mikroskopu elektronowego z przystawką skanującą widoczne są liczne mikrokosmki na powierzchni limfocytów B. Na tych mikrokosmkach znajdują się struktury wielkości cząsteczkowej - receptory (czułe urządzenia), które rozpoznają antygeny - złożone substancje wywołujące reakcję immunologiczną w organizmie. Reakcja ta polega na tworzeniu przeciwciał przez komórki limfoidalne. Liczba (gęstość rozmieszczenia) takich receptorów na powierzchni limfocytów B jest bardzo wysoka. Komórki, które przeprowadzają reakcję immunologiczną, nazywane są również komórkami immunokompetentnymi (immunocytami).

Centralne narządy układu odpornościowego znajdują się w dobrze chronionych miejscach: szpik kostny znajduje się w jamach rdzeniowych, grasica zaś znajduje się w jamie klatki piersiowej za rękojeścią mostka.

Narządy obwodowe układu odpornościowego znajdują się na granicach siedlisk mikroflory, w miejscach, gdzie do organizmu mogą przedostać się substancje obce. Tutaj, niejako, tworzą się graniczne, ochronne strefy - "słupki strażnicze", "filtry" zawierające tkankę limfatyczną. Migdałki znajdują się w ścianach początkowego odcinka przewodu pokarmowego i dróg oddechowych, tworząc tzw. pierścień limfatyczny gardłowy (pierścień Pirogowa-Waldeyera). Tkanka limfatyczna migdałków znajduje się na granicy jamy ustnej, jamy nosowej - po jednej stronie i jamy gardła i krtani - po drugiej. Blaszki limfatyczne (Peyera) znajdują się w ścianach jelita cienkiego, głównie jelita krętego, w pobliżu miejsca jego ujścia do kątnicy, w pobliżu granicy dwóch różnych odcinków przewodu pokarmowego: jelita cienkiego i grubego. Po drugiej stronie zastawki krętniczo-kątniczej w ścianach wyrostka robaczkowego znajdują się liczne, ściśle przylegające do siebie guzki limfatyczne. Pojedyncze guzki limfatyczne są rozproszone w grubości błony śluzowej układu pokarmowego, oddechowego i moczowego, aby prowadzić nadzór immunologiczny na granicy ciała i środowiska zewnętrznego, reprezentowanego przez powietrze, zawartość przewodu pokarmowego i wydalany z organizmu mocz.

Liczne węzły chłonne leżą na szlakach limfy (płynu tkankowego) z narządów i tkanek do układu żylnego. Obcy czynnik wchodzący do przepływu limfy z płynu tkankowego jest zatrzymywany w węzłach chłonnych i unieszkodliwiany. Śledziona leży na szlaku przepływu krwi z układu tętniczego (od aorty) do układu żyły wrotnej, rozgałęziając się w wątrobie. Jej funkcją jest immunologiczna kontrola krwi.

Charakterystycznymi cechami morfologicznymi narządów układu odpornościowego są wczesne kształtowanie (w okresie embriogenezy) i dojrzewanie u noworodków, a także znaczny rozwój w dzieciństwie i okresie dojrzewania, czyli w okresie kształtowania się i dojrzewania organizmu oraz kształtowania się jego układów obronnych. Później, związana z wiekiem inwolucja zarówno centralnych, jak i obwodowych narządów układu odpornościowego następuje dość szybko. W nich dość wcześnie (już od okresu dojrzewania i młodości) zmniejsza się ilość tkanki limfoidalnej, a jej miejsce zajmuje rozrastająca się tkanka łączna (tłuszczowa).

Tkanka limfatyczna narządów układu odpornościowego charakteryzuje się obecnością guzków limfoidalnych zarówno bez ośrodka rozmnażania, jak i z takim ośrodkiem (ośrodkiem podziału komórek i powstawania nowych limfocytów).

Łączna masa narządów układu odpornościowego w ciele człowieka (bez szpiku kostnego) wynosi około 1,5–2,0 kg (około 10 ¹² komórek limfoidalnych).

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]