Тканевые базофилы выполняют функцию. Базофилы в анализе крови — норма, строение, функции
Происхождение : являются потомками СКК, представляют отдельную линию дифференцировки;
Локализация : наиболее часто периваскулярная (рядом с мелкими сосудами); очень много в дерме кожи, в собственной пластинке слизистых оболочек пищеварительного, дыхательного, выделительного трактов. Локальное нарастание числа тучных клеток наблюдается в строме органов при функциональной активности (тимус, щитовидная железа, молочная железа, матка), вблизи очагов воспаления.
Морфология . Клетки удлиненные или округлой формы с неровной поверхностью, тонкие отростки и выросты; диаметр около 20-30 мкм, то есть в 1.5 – 2 раза крупнее базофилов крови.
Ядра тучных клеток небольшие, округлые, несегментированные, с умеренным гетерохроматином.
В цитоплазме тучных клеток умеренно развитые органеллы, липидные капли и гранулы .
Гранулы тучных клеток – сходны, но не идентичны гранулам базофильных гранулоцитов крови. Гранулы окрашиваются метахроматически , многочисленные, крупные, различаются по величине, плотности, составу; у человека иногда содержат слоистые включения, похожие на завиток.
Состав гранул:
гепарин (30% содержимого – мощный антикоагулянт, противовоспалительного действия),
гистамин (10% - антагонист гепарина, важнейший медиатор воспаления и немедленных аллергических реакций);
дофамин ,
факторы хемотаксиса эозинофилов и нейтрофилов ,
гиалуроновая кислота, гликопротеины, фосфолипиды, энзимы (протеазы, кислые гидролазы).
Функции тучных клеток
Регуляторная : поддержание гомеостаза соединительной ткани (путём медленного выделения малых доз биоактивных веществ, которые влияют на проницаемость и тонус сосудов и поддержание баланса жидкости в тканях);
Защитная: при воспалении происходит быстрое, локальное выделение медиаторов воспаления и хемотаксических факторов, привлекающих нейтрофилы и эозинофилы
Участие в аллергических реакциях. Макрофаги имеют рецепторы к иммуноглобулинам класса Е (IgE – образуются в ответ на проникновение антигенов-аллергенов) на плазмолемме → выделение содержимого гранул (гистамин) и синтез ряда новых веществ (простагландины, тромбоксан и т.д).
При анафилактической дегрануляции гранулы сливаются в цепочки, образуя внутрицитоплазматический канал, происходит массированное выделение СГ → быстрое сосудорасширяющее действие на капилляры и венулы, повышает их проницаемость и выход плазмы в ткани, спазм гладких мышц бронхиол, повреждение эпителия. (бронхоспазм, острый ринит, отеки, зуд, понос, падение кровяного давления – анафилактический шок).
Вещества, угнетающие дегрануляцию тучных клеток, с различными механизмами фармакологического действия широко распространены в качестве профилактики и лечения аллергических реакций.
ЖИРОВЫЕ КЛЕТКИ (адипоциты ) образуются из юных фибробластов путем накопления в цитоплазме мелких липидных капель, которые сливаются в одну крупную (однокапельные адипоциты).
Локализация : встречаются повсеместно, в виде скоплений (дольки) или по отдельности, вдоль сосудов.
Морфология: Крупные клетки сферической формы, с уплощенным ядром, тонким ободком цитоплазмы с органеллами.
Функция: Адипоциты – клетки с высокой метаболической активностью :
Обмен липидов, углеводов;
Депо жирорастворимых витаминов,
Вырабатывают ряд гормонов (например, лептин – регулятор потребления пищи - и эстрогены)
Депо стероидных гормонов.
ЛЕЙКОЦИТЫ. Из крови в РВСТ попадают все виды лейкоцитов: гранулоциты, лимфоциты, моноциты, которые превращаются здесь в макрофаги. Эти «пришлые» клетки осуществляют свои защитные реакции (воспаление, иммунный ответ) в соединительной ткани.
ПЛАЗМОЦИТЫ
образуются из В-лимфоцитов; 
Клетки округлой или овальной формы;
Имеют эксцентрично расположенное ядро с характерным расположением хроматина (вид «колеса со спицами»), около которого находится комплекс Гольджи и центриоли – «дворик».
Базофильная цитоплазма содержит хорошо развитую гранулярную эндоплазматическую сеть, в которой синтезируются белки-антитела.
Функции плазматических клеток. Плазмоциты - эффекторные клетки гуморального иммунитета , единственные клетки в которых происходит синтез иммуноглобулинов – антител.
ПИГМЕНТНЫЕ КЛЕТКИ (меланоциты) имеют нейральное происхождение (из нервного гребня).
Морфология. Клетки имеют отростчатую форму и содержат пигменты меланины .
Функция. Важнейший защитный эффект меланина – способность поглощать свободные радикалы. Пигментоциты принимают также участие в регуляции тонуса кровеносных сосудов (выделяют биоактивные амины).
Пигментные клетки численно преобладают и играют ведущую функциональную роль в специальном типе соединительной ткани - пигментной ткани (радужка и сосудистая оболочка глаза).
o АДВЕНТИЦИАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ
Адвентициальные клетки– малодифференцированные клетки, имеют уплощенную форму, слабобазофильную цитоплазму, овальное ядро. Локализуются в наружной оболочке мелких кровеносных сосудов. Дифференцируясь, Адвентициальные клетки способны превращаться в фибробластоциты, миофибробласты и жировые клетки.
o ПЕРИЦИТЫ - клетки отростчатой формы в стенке гемокапилляра. Участвуют в регуляции просвета капилляров и в трофике.
Похожая информация.
Тканевые базофилы (тучные клетки, лаброциты) являются истинными клетками рыхлой волокнистой соединительной ткани. Функция этих клеток заключается в регуляции местного тканевого гомеостаза, то есть в поддержании структурного, биохимического и функционального постоянства микроокружения. Это достигается посредством синтеза тканевыми базофилами и последующим выделением в межклеточную среду гликозоаминогликанов (гепарина и хондроитинсерных кислот), гистамина, серотонина и других биологически активных веществ, которые оказывают влияние как на клетки и межклеточное вещество соединительное ткани, так и особенно на микроциркуляторное русло, повышая проницаемость гемокапилляров и, тем самым усиливая гидратацию межклеточного вещества. Кроме того продукты тучных клеток оказывают влияние на иммунные процессы, а также на процессы воспаления и аллергии. Источники образования тучных клеток пока не установлены.
Для ультраструктурной организации тканевых базофилов характерно наличие в цитоплазме двух типов гранул:
метахроматических гранулокрашивающихся основными красителями с изменением цвета окраски;
ортохроматических гранулокрашивающихся основными красителями без изменения цвета и представляющих собой лизосомы.
При возбуждении тканевых базофилов из них выделяются биологически активные вещества двумя способами:
посредством выделения гранулдегрануляции;
посредством диффузного выделения через мембрану гистамина, который усиливает сосудистую проницаемость и вызывает гидратацию (отек) основного вещества, усиливая тем самым воспалительную реакцию.
Тучные клетки принимают участие в иммунных реакциях. При попадании в организм некоторых антигенных веществ плазмоцитами синтезируются иммуноглобулины класса Е, которые затем адсорбируются на цитолемме тучных клеток. При повторном попадании в организм этих же антигенов на поверхности тучных клеток образуются иммунные комплексы антиген-антитело, которые вызывают резкую дегрануляцию тканевых базофилов, а выделяющиеся в большом количестве вышеназванные биологически активные вещества обуславливают быстрое развитие аллергических и анафилактических реакций.
Плазматические клетки (плазмоциты) являются клетками иммунной системы — эффекторными клетками гуморального иммунитета. Образуются плазмоциты из В-лимфоцитов при воздействии на них антигенных веществ. Большинство их локализуется в органах иммунной системы (лимфоузлах, селезенке, миндалинах, фолликулах), но значительная часть плазмоцитов распределяется в соединительной ткани. Функции плазмоцитов заключаются в синтезе и выделении в межклеточную среду антител — иммуноглобулинов, которые подразделяются на пять классов. Исходя из названной функции можно предложить, что в этих клетках хорошо развит синтетический и выделительный аппарат. И действительно, на электронограммах плазмоцитов видно, что почти вся цитоплазма заполнена зернистой эндоплазматической сетью, оставляя небольшой участок, примыкающий к ядру, в котором расположен пластинчатый комплекс Гольджи и клеточный центр. При изучении плазмоцитов под световым микроскопом при обычной гистологической окраске (гематоксилин-эозин) они имеют округлую или овальную форму, базофильную цитоплазму, эксцентрично расположенное ядро, содержащее глыбки гетерохроматина в виде треугольников (колесообразное ядро). К ядру прилежит бледно окрашенный участок цитоплазмы — "светлый дворик", в котором локализуется комплекс Гольджи. Число плазмоцитов отражает интенсивность иммунных реакций.
Жировые клетки (адипоциты) содержатся в рыхлой соединительной ткани в разных количествах, в разных участках тела и в разных органах. Располагаются они обычно группами вблизи сосудов микроциркуляторного русла. При значительном скоплении они образуют белую жировую ткань. Адипоциты имеют характерную морфологию — почти вся цитоплазма заполнена одной жировой каплей, а органеллы и ядро отодвигаются на периферию. При спиртовой фиксации и проводке жир растворяется и клетка приобретает форму перстня с печаткой, а скопление жировых клеток в гистологическом препарате имеет ячеистый, сотообразный вид. Выявляются липиды только после формалиновой фиксации гистохимическими методами (судан, осмий).
Функции жировых клеток:
депо энергетических ресурсов;
депо воды;
депо жирорастворимых витаминов.
Источником образования жировых клеток являются адвентициальные клетки, которые при определенных условиях накапливают липиды и превращаются в адипоциты.
Пигментные клетки — (пигментоциты, меланоциты)это клетки отростчатой формы, содержащие в цитоплазме пигментные включения — меланин. Пигментные клетки не являются истинными клетками соединительной ткани, так как во-первых, они локализуются не только в соединительной ткани, но и в эпителиальной, а во-вторых, они образуются не из мезенхимальных клеток, а из нейробластов нервных гребешков. Синтезируя и накапливая в цитоплазме пигмент меланин (при участии специфических гормонов), пигментоциты выполняют защитную функциюзащиту организма от избыточного ультрафиолетового излучения.
Адвентициальные клетки локализуются в адвентиции сосудов. Имеют вытянутую и уплощенную форму. Цитоплазма слабо базофильна и содержит незначительное число органелл.
Перециты — клетки уплощенной формы, локализуются в стенке капилляров, в расщеплении базальной мембраны. Они способствуют передвижению крови в капиллярах, перенимая их.
Лейкоциты — лимфоциты и нейтрофилы. В норме в рыхлой волокнистой соединительной ткани обязательно содержатся в различных количествах клетки крови — лимфоциты и нейтрофилы. При воспалительных состояниях количество их резко увеличивается (лимфоцитарная или нейтрофильная инфильтрация). Эти клетки выполняют защитную функцию.
Ткапевые тучные клетки и базофильпые лейкоциты играют важную роль при аллергических реакциях немедленного типа, принимая участие в освобождении гистамина, гепарина и, возможно, серотонина (Rorsm.an, 1962).
Сравнительное содержание базофилов и тучных клеток у человека и животных приведено в табл. 80.
| Таблица 80 Сравнительное количество базофилышх лейкоцитов и тканевых тучных клеток у человека и различных лабораторных животных (по Micliels, 1963)
|
Действительно, для большинства видов животных местом содержания и источником освобождения гистамина при анафилаксии оказываются тучные клетки. Тучная клетка крысы, по данным Ungar (1956), имеет диаметр 10-15 мкм, содержит 250-300 гранул. Содержание гистамина в 10-6 клеток составляет 20-15 мкг. Соответственно в этом количестве содержится 1 мкг серотонина и 70-90 мкг гепарина. Только у некоторых животных биологически активные вещества, в том числе и гистамин, освобождаются и из других клеток - из тромбоцитов у кроликов (Humphrey, Jaqnes, 1954, 1955), из базофилов крови у человека (Graham et al., 1955).
У разных животных процесс повреждения тучной клетки и выход гистамина протекают различно. У морских свинок гранулы разрушаются, как бы исчезают из тучиой клетки. Этот процесс называют дегрануляцией. У крыс возникает выхождение гранул из клетки, и они располагаются вне клетки, около нее. Этот процесс называют повреждением с разрывом клетки (disruption). Наконец, под влиянием препарата 48/80 у морских свинок наблюдается «выплавление» (fusion) метахроматического материала из гранул тучной клетки, сопровождающееся освобождением гистамина*
Л. М. Ишимова и Л. И. Зеличенко (1967) исследовали морфологию тучных клеток брыжейки крыс в опытах с пассивной сенсибилизацией in vitro сывороткой кроликов, сенсибилизированных пыльцой тимофеевки.
В этих опытах после инкубации тучных клеток с антителами против пыльцы тимофеевки и дальнейшего их контакта со специфическим аллергеном наблюдали альтерацию тучных клеток, выражающуюся в их разбухании, увеличении в размере, вакуолизации, экструзии гранул с потерей метахро- мазии. Процент дегранулированных клеток колебался от 43 до 90. Однако степень дегрануляции и выраженность морфологических изменений не зависели от титра циркулирующих антител. Это дало возможность допустить, что иммунная сыворотка кролика содержит наряду с преципитиру- ющими антителами специальный цитофильный тип антител, обусловливающий альтерацию тучных клеток. Можно думать, что по своей природе они близки к антителам, «сенсибилизирующим тучные клетки» по Мота, обусловливающим анафилаксию тучных клеток у активно сенсибилизированных крыс.
Исследования, проведенные в последние годы, позволили пересмотреть механизм запуска аллергической реакции тучных клеток (И. С. Гущин, 1973-1976). Основным результатом этих исследований явилось установление того, что аллергическая реакция тучных клеток запускается не за счет их повреждения, а путем активации их функции. Следует напомнить прежде всего те факты, которые свидетельствуют об отсутствии повреж- дения изолированных тучных клеток после воспроизведения анафилактической реакции, оцениваемой по высвобождению гистамина.
Так, оказалось, что мембранный потенциал, регистрируемый при помощи внутриклеточных стеклянных микроэлектродов от изолированных тучных клеток, не изменяется после перенесения ими анафилактической реакции (И. С. Гущин и др., 1974). С другой стороны, механическое повреждение или цитотоксическое воздействие (тритоном Х-100) на тучные клетки сопровождается исчезновением мембранного потенциала. Во время анафилактической реакции тучных клеток из них не высвобождаются внегранулярные цитоплазматические включения. Об этом свидетельствует отсутствие высвобождения из клеток лактатдегидрогеназы и АТФ и предварительно инкорпорированного в клетки 42К (Johnsen, Moran, 1969; Kali- ner, Austen, 1974).
Цитотоксические агенты (тритон Х-100) вызывают потерю клетками всех этих внутриклеточных ингредиентов.
Предварительно инкорпорированный в тучные клетки 51С также не высвобождается из них при действии специфического антигена, что имеет место при цитотоксическом воздействии (И. С. Гущин и др., 19746).
В тучных клетках, перенесших анафилактическую реакцию, не нарушаются и энергетически зависимые механизмы трансмембранного транспорта биогенных аминов внутрь клеток (И. С. Гущин, Б. Увнас, 1975), что было показано радиологическим методом изучения кинетики поступления 5-гидрокситриптамина и допамина в изолированные тучные клетки крыс.
Систематическое изучение ультраструктурных изменений изолированных тучных клеток во время анафилактической реакции также показало
отсутствии картины повреждения клеток (И. С. Гущин, 1976; Anderson, 197.)). "") і и изменения заключаются в образовании слияния неригрануляр- иых мембран друг с другом и с общей цитоплазматической мембраной, за счет чею возникают пути, по которым внеклеточные катионы проникают в пространства, окружающие гранулы. При этом происходит разбухание и снижение электронно-микроскопической плотности гранул, увеличение пространств между гранулами и окружающей их перигранулярной мембраной. Выешнюждение биологически активных веществ, находящихся в гранулах в слабой ионной связи с гепарин-белковым комплексом, осуществляется вытеснением их внеклеточными катионами (в первую очередь ионами натрия) по принципу ионообменного процесса (Uvnas, 1971,1974). Ядро клетки и другие внегранулярные цитоплазматические включения остаются в клетках, перенесших анафилактическую реакцию, без видимых изменения.
Таким образом, эти изменения очень напоминают секреторные реакции, в частости экзоцитоз, картина которого подробно описана на секреторных клетках поджелудочной железы и других железистых клетках. Сходство анафилактического высвобождения биологически активных веществ ив тучных клеток с экзоцитозом подтверждается не только данными общего олектронпо-микроскопического анализа, но и специальными исследованиями, выполненными при помощи использования внеклеточных маркеров (лантана и гемоглобина). В тучных клетках, на которых была воспроизведена анафилактическая реакция, внеклеточные маркеры распределяются по наружной стороне цитоплазматической мембраны и пернгранулярпых мембран, окружающих электронно-микроскопически измененные гранулы, по не проникают в цитоплазму клетки (Anderson, 1975). Эти данные подтверждают вывод о том, что перигранулярные мембраны, соединяющиеся между собой и с общей цитоплазматической мембраной, отграничивают цитоплазму клетки от внеклеточной среды и под- дерлшвают целостность структурной организации клетки, перенесшей анафилактическую реакцию.
Па сходство анафилактического высвобождения биологически активных веществ из тучных клеток с секреторными процессами указывает и участие в нем иоиов Са. Как и в других секреторных реакциях, ионы Са необходимы для высвобождения гистамина и других медиаторов анафилаксии из тучных клеток (Mongar, Schild, 1962). Более того, ионы Мп, специфически блокирующие кальциевые мембранные каналы, по которым осуществляется поступление иоиов Са внутрь клетки, тормозят анафилактическое высвобождение гистамина из тучных клеток (И. С. Гущин и др., :1,974а). Повышение проницаемости клеточной мембраны к ионам Са является, по-видимому, пусковым звеном в механизме высвобождения из клеток биологически активных веществ, однако при этом нельзя исключить и мобилизации иоиов Са, находящихся в клетках в связанном состоянии (И. С. Гущин, 1976).
Изучение биохимического механизма анафилактического выевооожде- ния медиаторов было дополнено в последнее время изучением роли циклического 3,5-аденозинмоиофосфата (цАМФ) в этом процессе. Активаторы адеиилциклазы и ингибиторы фосфодиэстеразы, вызывающие накопление в клетках хдАМФ, ж экзогенный дибутирил цАМФ тормозят анафилакти- чоскоо высвобождение гистамина и других медиаторов из изолированной шчючтшй ткани человека и животных, из ткани полипов носа и ленкоци- тГчышвока (Bourne et «L. 1974; Ansten, 1974).
Поскольку эти данные были получены на гетерогенной клеточной популяции, трудно сказать, реализуется ли действие указанных веществ на
клетках-мишенях аллергической реакции (тучных клетках и базофилах) или же через другие клеточные элементы, непосредственно не вовлекаемые в анафилактическую реакцию. На модели анафилактической реакции тучных клеток крыс был выявлен параллелизм: между повышением содержания в клетках цАМФ и торможением анафилактического высвобождения из них гистамина (И. С. Гущин, 1976). Папаверин (наиболее сильный ингибитор фосфодиэстеразы) в концентрации, в которой он не тормозил анафилактическое высвобождение гистамина и существенно не изменял содержание в клетках цАМФ, усиливал как тормозящее действие проста- гландина Ei (активатора аденилциклазы) на анафилактическое высвобождение гистамина, так и стимулирующее действие его на содержание в клетках цАМФ. Пятикратное увеличение содержания в клетках цАМФ по сравнению с исходным уровнем совпадало с 50% торможения анафилактического высвобождения гистамина.
Таким образом, эти сведения явились прямым подтверждением вовлечения цАМФ в анафилактическое высвобождение медиаторов на уровне клеток-мишеней. Кроме того, они совпадали с данными, полученными при испытании гистаминвысвобождающего действия антисыворотки против крысиного гамма-глобулина на изолированные тучные клетки крыс (Kaliner, Austen, 1974). Эту модель высвобождения гистамина можно рассматривать с известными оговорками как модель обратной анафилаксии тучных клеток. Схематически выделение гистамина из тучных клеток при реакции антиген - антитело можно представить следующим образом:
Выделение гистамина из тучных клеток, сенсибилизированных IgE, под влиянием аллергена блокируется антигистамином вследствие вызываемого им увеличения содержания в клетках цАМФ.
Аитигистамшшые препараты, блокирующие Нгрецепторы на клетке (аминазин, дифенгидрамип и др.), в дозе £ё0,1 mMol вызывают сами по себе освобождение из клетки гистамина, но блокируют выделение гистамина под влиянием аллергена.
Одновременно антигистамипы Hi вызывают падение содержания цАМФ в клетках, что указывает на возможный механизм их действия. Нй-адти- гистамипы (буримамид, метиамид) блокируют освобождение гистамина из клеток, но сами не вызывают и не подавляют выделение гистамина под влиянием аллергена.
Подобно тканевым тучным, клеткам, реагируют при аллергии и базо- ■филы крови.
В 1962 г. Shelley предложил специальный диагностический тест, основанный на дегрануляции базофильиых лейкоцитов под действием реакции аллергена с антителом.
Реакция деграпуляции базофилов может проходить в двух вариантах:
1) прямая реакция, воспроизводимая на спонтанно сенсибилизированных лейкоцитах больного аллергическими заболеваниями (лейкоциты больного + аллерген); 2) непрямая реакция, воспроизводимая на лейкоцитах здорового человека (или кролика) с сывороткой крови больного аллергическим заболеванием (лейкоциты + исследуемая сыворотка + аллерген).
А. А. Польпер в нашей лаборатории использовал реакцию непрямой деграпуляции базофилов для изучения аллергических реакций человека к пыльце тимофеевки луговой (Phleum pratense) и еяш сборной (Daetylis glomerate).
В противоположность аллергическим антителам, определяемым реакцией деграпуляции базофилов, титры гемагглютииирующих антител в процессе специфической десенсибилизирующей терапии довольно четко изменяются в сторону увеличения (А. Д. Адо, А. А. Польнер и др., 1963). Гемагглютинирующие же антитела, как известно, тесно связаны с блокирующими антителами, играющими «защитную» роль при аллергии к растительной пыльце.
Такое сравнение позволяет думать об иной по сравнению с блокирующими - «защитными» - антителами роли антител, определяемых реакцией дегрануляции, возмояшо, отражающих уровень реагинов, которые играют важную роль в механизме развития аллергических реакций человека.
Подробно реакцию базофилов крови на специфический аллерген изучала в ИИ АЛ АМН СССР Т. И. Серова (1973). Она нашла, что количественные изменения базофилов крови, играющих существенную роль при.аллергических реакциях немедленного типа, в частности при поллинозах, могут служить показателем сенсибилизации организма. При подсчете абсолютного количества базофилов в 1 мм3 крови в счетной камере было установлено, что количество базофилов у больных поллииозом увеличено (49,32±4,28) по сравнению с таковым у практически здоровых лиц (36,02±3,00; рреакция может применяться в качестве вспомогательного метода специфической диагностики поллинозов. При условии определения оптимальных концентраций аллергена и исследуемой сыворотки крови данная реакция может служить методом изучения in vitro аллергии немедленного типа человека к растительной пыльце (рис. 52).
Лимфоциты – небольшие мононуклеарные клетки, координирующие и осуществляющие иммунный ответ за счет продуцирования воспалительных цитокинов и антигенспецифических связывающих рецепторов. Одной из групп лимфоцитов являются В-л. В-л. и их наиболее зрелые формы - плазматические клетки - продуцируют иммуноглобулины (антитела), то есть осуществляют синтез
эффекторов гуморального иммунитета. Специфическими рецепторами В-лимфоцитов являются молекулы иммуноглобулинов. На В-лимфоцитах lg-рецепторы нековалентно ассоциированы с двумя трансмембранными белками - Iga и Igp или Iga и Igy. Молекулы lg и полипептидные цепи,входящие в состав В-клеточного рецептора, являются наиболее надежными маркерами В-линейной принадлежности.
В-л. Осуществляют экспрессию уникальных антигенных рецепторов – иммуноглобулинов – и запрограммированы на продукцию их в большом количестве в ответ на антигенную стимуляцию. В-л. Образуются из стволовых клеток костного мозга, созревание В-д. у человека происходит в основном в костном мозге. ИС содержит большую популяцию отдельных клонов В-л., каждый из которых экспрессирует уникальный антигенный рецептор. Разнообразие клонов В-л. Обеспечивает разнообразие вырабатываемых ими антител.
Дифференцировка .B-клетки все стадии антигеннезависимой дифференцировки проходят в костном мозге. На поверхности предшественников B-лимфоцитов, про-В- лимфоцитов, обнаруживают ряд CD , однако данные об их экспрессии противоречивы. Наиболее ранние про-В-клетки часто определяют как CD19плюсCD10плюс-клетки, не экспрессирующие генов тяжелых цепей иммуноглобулинов, но экспрессирующие антигены MHC класса II . Возможными кандидатами для определения про-В-клеток являются CD9 , а также CD24: экспрессия CD24 (как и CD10) не ограничена клетками B-ряда, но ее уровень на ранних этапах дифференцировки повышен. CD19 является наиболее универсальным маркером клеток B-лимфоцитарного ряда (так называемый пан- B) - он обнаруживается уже на поверхности B-клеток эмбриональной печени и не экспрессируется только терминально дифференцированными плазматическими клетками. Аналогично CD19 экспрессируется другой пан-В- маркер - CD72 , являющийся контррецептором CD5 , но он пока мало изучен.
Следующий этап дифференцировки - пре-В-лимфоциты - определяется, главным образом, по цитоплазматической экспрессии мю-цепи иммуноглобулина. На этом же этапе начинается экспрессия (слабая) CD20 и, по-видимому, CDw78 . CD20 - еще один пан-В-маркер, как и CD19 , часто использующийся для идентификации B-клеток. Параллельно появляется CD21 . Начало поверхностной экспрессии IgM свидетельствует о появлении незрелых B-клеток. Одновременно начинается поверхностная экспрессия CD22 , на предыдущих этапах обнаруживающегося только в цитоплазме. Примерно в это же время на поверхности B-клеток появляется еще несколько антигенов - CD37 , CD39 , CD40 . На поверхности незрелых B-клеток обнаруживается также ряд дифференцировочных антигенов: CD73 , CD74 , CDw75 и CD76 . Следующий этап - зрелые или покоящиеся B-клетки характеризуются одновременной экспрессией поверхностных IgM и IgD . Параллельно с IgD экспрессируется CD23 .
Дальнейшая дифференцировка проходит в периферических клетках крови или лимфоидных органах и вызывается антигеном. Она характеризуется увеличением размеров B-клеток и повышением уровня экспрессии антигенов MHC класса II . Это стадия активированных B-клеток. Антигензависимая дифференцировка вызывает замену поверхностных IgM/IgD другим изотипом (который будет позднее секретироваться) и деление, что свидетельствует о вступлении в стадиюB-бластов, или пролиферирующих B-клеток. Последние могут дифференцироваться либо в плазматические клетки, либо в B-клетки памяти. Плазматические клетки теряют поверхностную экспрессию большинства специфических B-клеточных маркеров (в том числе поверхностный Ig). Однако они опять начинают экспрессировать CD38 и, кроме того, сильно отличаются от B-клеток морфологически.
Процесс созревания и дифференцировки B-клеток, особенно последние его стадии, не всегда одинаково подразделяется на этапы.
В-л. Образующиеся в костном мозге иммунологически незрелые, поскольку они еще не поверглись воздействию АГ. Начальные этапы сохревания В-л. Не зависят от АГ. Пре-В-клетка временно продуцирует терминальную дезоксинуклеотидтрансферазу и общий АГ острого лейкоза(ОАОЛ;CD10). Несколько позднее экспрессирует характерные поверхностные АГ CD19, CD20[CD19 (В4) - это гликопротеин, молекулярная масса которого равна 95 кДа. Полипептидная цепь состоит из 540 аминокислот. СD19 - экспрессируется на В-клетках; мол. масса 95 кД; выполняет функцию корецептора.СТРУКТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА . Внеклеточная область состоит из двух Ig-подобных доменов, разделенных областью, содержащей два остатка Cys. Эта область не имеет гомологии в аминокислотной последовательности с какими-либо известными белками. Большой цитоплазматический участок консервативен у разных видов млекопитающих и содержит несколько потенциальных мест фосфорилирования и пять потенциальных мест N- гликозилирования.ФУНКЦИИ . CD19 экспрессирован на всех В-лимфоцитах человека и на предшественниках В-клеток, но не на плазматических клетках. CD19 встречается также на фолликулярных дендритных клетках. CD19 включен в регуляцию В-клеточной пролиферации. Перекрестное связывание CD19 молекул без участия Ig ингибирует повышение концентрации свободных ионовкальция в цитоплазме и пролиферацию, индуцируемую антииммуноглобулиновыми антителам. CD20 (В1 , Рр35 ) - это фосфопротеин, молекулярная масса которого равна 33 - 37 кДа. Полипептидная цепь состоит из 297 аминокислот. CD20 экспрессируется на В-клетках; возможно участвует в активации В-клеток. СТРУКТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА . Молекула содержит четыре трансмембранных сегмента. С и N-концы молекулы расположены внутри клетки. Фосфорлирование CD20 увеличивается в активированных клетках. CD20 обнаруживает гомологию с бета-цепью Fc-эпсилон-R1 . Общая организация структуры CD20 подобна структуре каналобразующих белков. ФУНКЦИИ . CD20 экспрессирован у человека и мышей только на В- лимфоцитах. У человека он встречается как на покоящихся, так и на активированных В-лимфоцитах, но отсутствует на плазматических клетках. CD20 принимает участие в В-клеточной активации и В-клеточной пролиферации. Ряд моноклональных антител к CD20 ингибирует клеточную пролиферацию, вызванную анти-Ig. В клетках Jurkat , трансфецированных геном CD20, этот белок непосредственно регулирует вход кальция в цитоплазму. Предполагают, что он формируеткальциевый канал.] и образует интрацитоплазматические μ-цепи иммуноглобулина. Когда В-л. Созревают, они экспрессируют на своей поверхности целые молеулы АТ. Последующие этапы созревания В-л. Зависят от АГ. С помощью Т-хелперов и специализированных макрофагов, антигенперзентующих, В-кл пролиферируют и созревают. Образующиеся в результате этих процессов плазматические клетки продуцируют большое количество иммуноглобулиновых молекул строго определенной специфичности. Характерный внешний вид: эксцентричное ядро с распредеоенным по периферии хроматином, базофильная цитоплазма, светлая чистая перинуклеарная зона с активным комплексом Гольджи. Другие стимулированные В-л. Становятся клетками долговременной памяти, сохраняющими информацию о ранее встречавшемся АГ, они быстро пролиферируют и продуцируют юольшое количество иммуноглобулина при повторной ыстрече с известным АГ.
Существуют 5 основных классов иммуноглобулинов IgG, IgA, IgM, IgD, IgE. Наиболее распространены IgG, есть 1,2,3 и 4. IgA имеет 2 подтипа: сывороточная и сереторная – находится в секретах слизистых и подслизистых, Ig D и IgE- минорные группы иммуноглобулинов, учавствующие в аллергических реакциях и реакциях гиперчувствительности замедленного типа. IgM полимеризуется, формируя большие пентамерные структуры.
Активация B-клеток вызывается либо неспецифическими поликлональными активаторами, либо перекрестным связыванием иммуноглобулиновых рецепторов одновременно с получением сигнала от макрофага или T-хелпера, распознающего номинальный антиген в комплексе с молекулами MHC класса II . Таким образом, B-лимфоциты реагируют на три различных типа антигенов:
Антигены тимус-независимые типа 1 Некоторые антигены, такие, как бактериальный липополисахарид, при достаточно высокой концентрации способны к поликлональной активации значительной части популяцииB-лимфоцитов, т.е. для такой активации антигенная специфичность поверхностных рецепторов клетки роли не играет.При низкой концентрации подобных антигенов, не приводящей к поликлональной активации, те B-лимфоциты, у которых иммуноглобулиновые рецепторы специфичны по отношению к данным антигенам, будут пассивно фокусировать их на своей поверхности. При этом за счет собственной митогенной активности эти антигены будут стимулироватьпролиферациюклеток.Таким образом, тимус-независимые антигены типа 1 стимулируют деление B-клеток, взаимодействуя не с иммуноглобулиновыми рецепторами, а с другими структурами поверхностной мембраны.Тимус-независимые антигены вызывают преимущественный синтезIgM, и индуцируемый ими иммунный ответ практически не сопровождается формированиемклеток памяти.
Антигенны тимуснезависимые 2 типа.Некоторые линейные антигены, медленно распадающиеся в организме и имеющие часто повторяющуюся, определенным образом организованную детерминанту, например, полисахарид пневмококков или полимеры D- аминокислот способны непосредственно без участия T-клеток стимулировать B-лимфоциты, т.е. относятся к тимус-независимым антигенам. Они длительное время персистируют на поверхности специализированных макрофагов краевого синусалимфатического узла и маргинальной зоны селезенки. Связывание этих антигенов с антигенспецифическими B-клетками происходит с высокой авидностью и обусловлено как перекрестным взаимодействием антигенных детерминант с иммуноглобулиновыми рецепторами (рис.6.13б), так и вспомогательными факторами, выделяемымыми макрофагами. Таким образом, тимус-независимые антигены типа 2, по-видимому, вызывают деление клеток как за счет перекрестного связывания иммуноглобулиновых рецепторов, так и с помощью вспомогательных факторов, выделяемых макрофагами. Тимус-независимые антигены вызывают преимущественный синтез IgM , и индуцируемый ими иммунный ответ практически не сопровождается формированием клеток памяти.
TD (антигены тимусзависимые) Антигены T-зависимые (или тимус-зависимые) - это антигены, не способные непосредственно, без участия T-клеток стимулировать B- лимфоциты. Большинство природныхантигеновявляется тимусзависимыми. Это означает, что полноценное развитие специфического иммунного ответа к таким антигенам начинается только после подключенияT-лимфоцитов. Эти антигены в отсутствиеT-лимфоцитовлишены иммуногенности: они могут быть одновалентными в отношении специфичности каждойдетерминанты, подвергаться быстрой деградации фагоцитирующими клетками, наконец, не обладать собственной митогенной активностью. Связавшись с B-клеточными рецепторами, они, так же как игаптены, не способны активировать B- клетку. Гаптены приобретают иммуногенность при соединении с подходящимбелком-носителем. В настоящее время известно, что функция носителя заключается в стимуляцииT-хелперов, помогающих B-клеткам реагировать на гаптен, стимулируя последние дополнительными сигналами (рис. 6.10). Подобные представления сложились на основании опытов как in vivo, так и in vitro.
Макрофаги, находящиеся в спокойном состоянии называют гистиоцитами , а подвижном – свободными. Это клетки неправильной веретенообразной или звездчатой формы. Поверхность клеток неровная, характерно наличие отростков, псевдоподий. Цитоплазма окрашивается базофильно; содержит много гранул (лизосом), вакуолей, пиноцитозных пузырьков. Ядра более плотные, чем у фибробластов.
Функции макрофагов:
1. Фагоцитоз микробов и продуктов распада тканей. По той причине их называют «чистильщиками» внутренней среды.
2. Некоторые их разновидности выполняют функцию антигенпредставляющих клеток в реакциях гуморального иммунитета, т.е. участвуют в кооперации Т – и В – лимфоцитов.
Тканевые базофилы (тучные клетки, лаброциты, гепариноциты). Располагаются в соединительной ткани по ходу мелких сосудов (капилляров, венул). Их много в рыхлой соединительной ткани под эпителием дыхательных путей и кишечника, откуда чаще всего поступают во внутреннюю среду антигены. Клетки имеют округлую или овальную форму. Цитоплазмы содержит большое количество специфических гранул, которые окрашиваются основными красителями в пурпурно-красный цвет. Гранулы содержать гепарин (30%), гистамин (10%), серотонин, гликозамингликаны и др.
Функция тканевых базофилов – защита от инфекции. Они предупреждают организм о повторном поступлении антигенов. В частности, при повторном поступлении антигена во внутреннюю среду происходит дегрануляция (выброс гранул). При этом гистамин попадает в окружающую среду и определяет развитие местной аллергической реакции. Симптоматика последней зависит от действия гистамина :
1. Сокращает гладкомышечные клетки бронхиол, что приводит к бронхоспазму (одышка) ;
2. Расширяет мелкие сосуды. Результат – падение артериального давления ;
3. Повышает проницаемость капилляров и основного аморфного вещества, последствием чего является отек .
Эта реакция развивается, если человек обладает гиперчувствительностью к антигену. У большинства лиц она протекает незаметно, поскольку действия гистамина быстро подавляются эозинофилами, которые поглощают гистамин.
Плазматические клетки имеют округлую или овальную форму. Характерно эксцентрическое расположение ядер, с грубыми глыбками хроматина, локализованными радиально в виде «спиц». Цитоплазма окрашивается резко базофильно, кроме небольшого, просветленного околоядерного участка, который носит название «дворик ». Это место расположения комплекса Гольджи. В цитоплазме исключительно хорошо развита гранулярная эндоплазматическая сеть.
Плазматические клетки развиваются из В – лимфоцитов после их контакта с Т – лимфоцитами и антигенами. Клетки продуцируют антитела (иммуноглобулины), тем самым, определяют конечный этап реакции гуморального иммунитета.
Жировые клетки (аденоциты).
Это крупные клетки округлой формы. Вся средняя часть клетки занята одной крупной каплей жира. Цитоплазма на периферии в виде узкого ободка, где располагаются общие органеллы и ядро. Жировые клетки обычно располагаются группами вблизи сосудов, образуя дольки в составе белой жировой ткани. Во взрослом организме жировые клетки не делятся; их предшественниками считаются перициты .
Функционально жировые клетки являются хранителем запаса энергетического материала . (Более подробно о функциях жировых клеток в составе жировой ткани будет отмечено ниже, в разделе «Соединительные ткани с особыми свойствами»).