Динамическая структура периферического отдела иммунной системы

Лимфоциты, завершившие своё развитие в центральных лимфоидных органах, покидают их и заселяют периферические лимфоидные органы [66, 68, 69, 201, 491, 499, 577]. Организация периферического отдела иммунной системы подчинена её функциональному назначению, состоящему в опознании и удалении из организма чужеродных субстанций. Для того чтобы это было возможно, требуется выполнение определённых правил заселения периферического отдела иммунной системы лимфоидными клетками, а также поддержание клеточных популяций в динамическом состоянии, обусловленном перемещением лимфоцитов и их постоянным обновлением.

Клетки, относящиеся к различным популяциям, отличаются по локализации (хотя это разграничение не абсолютно). На рисунке 22 приведена общая схема распределения T– и B–лимфоцитов в лимфатических узлах. В обеих главных популяциях лимфоидных клеток имеются клетки, выполняющие роль факторов первой линии защиты [422, 473]. Среди T–клеток — это лимфоциты, несущие Рц gd–типа, среди B–клеток — так называемые В₁–клетки. Tgd–клетки заселяют по преимуществу барьерные ткани (слизистые, кожу), а В₁–клетки — серозные полости. Сюда эти типы клеток мигрируют в основном на ранних этапах онтогенеза и потом здесь размножаются. Те и другие клетки осуществляют грубое опознание чужеродных субстанций и вносят вклад в раннюю защиту организма от биологической агрессии.

Таблица 11 Характер дифференцировки стволовых клеток мышей (CBA´ C57BL/6J)F1 разного возраста при трансплантации клеток печени, костного мозга и периферической крови сингенным половозрелым летально облученным реципиентам

Условные обозначения: отношение Э/Г — отношение числа эритроидных колоний к числу колоний гранулоцитарного типа; КМ — клетки костного мозга; ЛУ — клетки лимфатических узлов; Тим — клетки тимуса.

Tab–лимфоциты и «обычные» B–лимфоциты занимают определённые зоны в структурированных лимфоидных органах — лимфатических узлах, селёзенке, пейеровых бляшках [66, 68, 69, 71, 422, 473]. Области, которые занимают T–лимфоциты (тимусзависимые зоны) — это глубокие слои коры (паракортекс) лимфатических узлов и пейеровых бляшек, а также периартериальные муфты селезёнки. B–лимфоциты сосредоточиваются в фолликулах всех названных органов и в краевых зонах селезёнки. В остальных участках лимфоидных органов T– и B–лимфоциты соседствуют друг с другом.

Эти специализированные органы иммунной системы осуществляют контроль внутренней среды организма по региональному принципу.

Таблица 12. Влияние выключения функции тимуса (тимэктомия) у доноров костного мозга (мыши линии СВА) и у сингенных реципиентов (мыши линии СВА) на характердифференцировки стволовых клеток под влиянием сингенных лимфоцитов (мыши линии СВА)

Условные обозначения: (–) — лимфоциты лимфатических узлов летально облученным реципиентам не трансплантировались; (Тимус +) — половозрелые мыши с нормально функционирующим тимусом; (Тимус –) — мыши, тимэктомированные в 6–8-недельном возрасте и использованные в опытах через 2–3 мес. после операции.

Лимфатические узлы дренируют определённые сегменты тела, из которых к узлам притекает лимфа (рис. 23). Этим путём в лимфатические узлы доставляется Аг в комплексе с молекулами MHC класса II на поверхности дендритных клеток. Роль селезёнки аналогична, но она дренирует протекающую через неё кровь. Для лимфоидной ткани, связанной со слизистыми есть свои дренирующие органы (для кишечника это брыжеечные лимфатические узлы).

Рис. 21. Суммарные результаты опытов по моделированию дифференцировки стволовых кроветворных клеток в сторону эритро- или гранулопоэза с помощью T–лимфоцитов. Трансплантация клеток костного мозга летально облученным реципиентам: т/э — тимэктомированных доноров; т/э + лу — тимэктомированных доноров в смеси с лимфоцитами лимфатических узлов неоперированных животных; + лу — неоперированных доноров костного мозга и неоперированных доноров лимфоцитов лимфатических узлов. Нормальный, эритроидный, гранулоцитарный — преимущественный тип дифференцировки стволовых клеток.

Рис. 22. Распределение T– и B–лимфоцитов в лимфатическом узле (схема).

Рис. 23. Пути рециркуляции лимфоцитов (схема).

Лимфоциты периферических лимфоидных органов не задерживаются в них надолго благодаря реализации двух процессов, обеспечивающих непрерывный оборот этих клеток — обновления и рециркуляции [68, 69, 473]. Продолжительность жизни так называемых наивных (то есть не контактировавших с Аг) лимфоцитов, хотя и дольше, чем думали недавно, но все-таки короче, чем у клеток солидных органов. T–лимфоциты живут месяцы или годы, B–лимфоциты — недели или месяцы. В процессе обновления лимфоцитов воспроизводится их антигенраспознающий репертуар, что обеспечивает готовность к встрече с любым Аг и к противостоянию агентам, несущим эти Аг.

Рециркуляция лимфоцитов [66, 68, 69, 72] — это процесс непрерывного перемещения этих клеток из органов в лимфо- и кровоток и возвращения обратно (феномен хоминга). Это возвращение не следует понимать слишком буквально: лимфоциты в принципе возвращаются в лимфоидные органы, но не обязательно именно в те, которые они ранее покинули. Благодаря рециркуляции формируется единый пул зрелых лимфоцитов и не допускается даже случайное «искажение» клонального репертуара в регионах организма. Миграция является важным процессом также для функционирования центрального звена иммунной системы. Так, в соответствии с определёнными закономерностями и сигналами в миграционные процессы вовлекаются СКК, предшественники тимоцитов, наконец, созревающие B– и T–лимфоциты [66, 68, 69, 73]. Ряд принципиальных закономерностей, определяющих выход клеток из центральных лимфоидных органов, перемещение лимфоцитов в пределах иммунной системы, а также контроль этого процесса, был установлен в Институте иммунологии [51, 66, 68, 69]. В частности, исследованы закономерности миграции в костный мозг T–лимфоцитов в условиях стресса и функциональные последствия этого явления. На рисунках 24 и 25 показаны специфические пути миграции (экотаксис) B– и T–лимфоцитов в лимфатическом узле и селёзенке.

T–лимфоциты рециркулируют более интенсивно, чем B–клетки (это уравновешивается более быстрым обновлением популяции B–лимфоцитов). Существует два относительно автономных пути рециркуляции лимфоцитов — «периферический» и кишечный [85, 473]. Под периферическим путём рециркуляции понимают перемещение лимфоцитов через селёзенку и лимфатические узлы, не дренирующие ЖКТ. Кишечный путь охватывает лимфоидные образования кишечника и дренирующие их лимфатические узлы. Брыжеечные лимфатические узлы служат тем местом, в котором оба круга рециркуляции пересекаются.

Таблица 13. Влияние выключения функции тимуса (тимэктомия) у доноров костного мозга (мыши линии СВА) и у аллогенных реципиентов (мыши F1) на характер дифференцировкистволовых клеток под влиянием сингенных лимфоцитов (мыши линии СВА)

Условные обозначения: (–) — лимфоциты лимфатических узлов летально облученным реципиентам не трансплантировались; (Тимус +) — половозрелые мыши с нормально функционирующим тимусом; (Тимус –) — мыши, тимэктомированные в 6–8-недельном возрасте и использованные в опытах через 2–3 мес. после операции.