Кістковий мозок

Кістковий мозок є центральним органом кровотворення та імунітету, тому що він постачає поліпотентні стовбурні S-клітини, які є своєрідним “насінним матеріалом” для всіх клітин крові, зокрема для чотирьох паростків кровотворення: еритроцитарного, мієлоцитного, мегакаріоцитного та лімфоцитарного. Вже у кістковому мозку йде первинне диференціювання S-клітин за кровотворним шляхом та за шляхом лімфопоезу. Повний “курс” еритропоезу закінчується формуванням еритроцитів; мієлопоез постачає нейтрофіли, моноцити, еозинофіли, базофіли; мегакаріоцитопоез пов’язаний з формуванням тромбоцитів. У процесі лімфопоезу з клітини-попередниці, спільної для всіх лімфоцитів, у кістковому мозку проходить формування 3-х з 4-х її нащадків: В-лімфоцитів, нормальних кілерів (NK) і дендритних клітин (DC). Для 4-го нащадка – Т-клітин – є спеціалізований орган – тимус, де відбувається дозрівання Т-лімфоцитів. Незначна частина Т-клітин для здійснення лімфопоезу мігрує в слизові оболонки шлунково-кишкового тракту.

Червоний кістковий мозок розташований у губчастій речовині кісток та складається з ретикулярної строми, у комірцях якої знаходяться вільні клітинні елементи – попередники різних паростків кровотворення. Той факт, що більшість кістковомозкових лімфоцитів належить до В-лімфоцитів, свідчить про те, що кістковий мозок є місцем їх виникнення та дозрівання. Тому він може вважатися аналогом сумки Фабриціуса у птахів – головного органа утворення В-лімфоцитів.

У кістковому мозку людини міститься 60-65% мієлоїдних клітин різного ступеня зрілості, 1,5% ретикулярних клітин, 6-8% лімфоцитів, 1-3% моноцитів, 0,4% мегакаріоцитів та 26% еритробластів. Концентрація S-клітин у кістковому мозку дорівнює 10^-4. 80-90% S-клітин знаходиться у стані спокою та не бере участь у циркуляції. Але при необхідності під впливом цитокінів з S-клітин утворюються необхідні клітинні елементи крові (еритроцити, лейкоцити, тромбоцити, лімфоцити). Існує гіпотеза, що у дорослих організмів кількість стовбурових клітин не поповнюється за рахунок їх проліферації, а тільки витрачається протягом життя на гемопоез. Тому фармакологічна стимуляція окремих паростків кровотворення може призвести до виснаження інших паростків за рахунок дострокової перевитрати “золотого запасу” СКК. Частина S-клітин ще з періоду ембріогенеза зберігається в селезінці (приблизно 10^-5), у лімфі S-клітини відсутні. На відміну від лімфоцитів, лейкоцити після виходу з кісткового мозку у периферічні тканини в нормі вже ніколи не розмножуються.

Тимус

Тимус (вилочкова залоза) є одним з головних первинних оранів імунної системи. Завдяки роботам Дж. Мілера (1961) та Ф. Бернета (1964) була встановлена провідна роль цього органа у формуванні лімфатичної системи та імунітету.

Тимус закладається на першому місяці ембріогенезу з ектодерми 3-го та 4-го зяберних (бронхіальних) карманів, як і щитовидна та паращитовидна залози. Тому тимус вважають ендокринним органом. Формування його закінчується до 4-го місяця утробного життя. У новонароджених вага тимусу становить 0,5% від загальної ваги тіла і приблизно відповідає масі селезінки. Після народження тимус росте повільніше і досягає максимальних розмірів та розвитку у віці 9-12 років – на початку статевого дозрівання. Далі настає поступова інволюція органа і заміщення лімфоїдних клітин на жирові. У 17 років лімфоїдна паренхіма становить вже тільки 50-55% від загальної ваги тимуса, а у 60 років – всього 10%, тому у людей похилого віку відзначається деякий дефіцит клітинного імунітету при збереженні рівня продукції антитіл.

Тимус у людини розташований за грудиною і складається з двох великих долей, які, у свою чергу, поділяються на маленькі дольки, розділені між собою фіброзними перетинками. Окремі дольки включають коркову речовину, що розташована ближче до периферії органу, та мозкову речовину, що лежить ближче до центру. Строму тимуса утворюють епітеліальні клітини відросчастої форми. У тимусі є також міоїдні клітини, які містять м’язові білки -–актин, міозин та ін..

З кровоносної системи по тимічній артерії в орган потрапляють Т-клітини, які сформувалися у кістковому мозку. У корковому шарі вилочкової залози вони перетворюються у тимоцити – попередники Т-лімфоцитів. Далі відбувається їх активне розмноження: клітинний цикл проходить за 3-6 год., дуже значущою є інтенсивність мітозів. У корковому шарі можна спостерігати утворення пакетів Кларка, які включають декілька десятків тимоцитів навколо одного-двох макрофагів. На цій стадії тимоцити дуже чутливі до впливу гормонів кори надниркових залоз, адрено-кортикотропного гормону гіпофіза (АКТГ), руйнуються під дією гідрокортизону та іонізуючого випромінювання. На поверхні коркових тимоцитів можна виявити специфічні антигени, за якими незрілі тимоцити відрізняються від Т- та В-лімфоцитів.

Дозрівання Т-клітин до зрілих Т-лімфоцитів, вірогідно, відбувається під впливом гуморального фактора, який синтезується клітинами тимічного епітелію, та пов’язане з міграцією тимоцитів в мозковий шар. Секреторні епітеліальні клітини тимуса зустрічаються як в корковому, так і в мозковому шарі. У корковому шарі вони представлені так званими клітинами-доглядальницями (від англ. nurse cells), які ніби “обіймають” та “баюкають” тимоцити. Саме вони виділяють гормональні фактори, які призводять до перетворення тимоцитів у Т-лімфоцити. У мозковому шарі виявляються острівці із скручених епітеліальних клітин – тільця Гассаля, які, можливо, теж беруть участь у продукції гормонів тимуса. Зрілі Т-лімфоцити надходять з мозкового шару в кров та потрапляють в рециркуляцію. У тимусі утворюється до 70% всіх лімфоцитів.

У тварин, в яких був видалений тимус, а також при недорозвиненні цього органа спостерігається дегенерація всієї лімфоїдної системи: атрофуються лімфовузли, селезінка, а в подальшому розвивається загальне виснаження, спостерігається низькорослість, випадіння вовни, волосся, відзначаються дерматити, діарея, лімфопенія, нейтрофільоз, знижуються імунні реакції та особливо гіперчутливість повільного типу. Це отримало назву wasting-синдрому.

На цей час виділено та охарактеризовано більше 20 імунологічно активних факторів та гормонів тимуса пептидної або білкової природи, молекулярна маса яких коливається від 700 до 12000 Д. Найбільше практичне значення мають тимозин, що бере участь у дозріванні Т-лімфоцитів; тимопоетин і його аналоги; тимулін – комплекс сироваткового тимусного фактора з цинком; комплекс поліпептидів, поліфункціональний фактор тощо. Клітинами тимуса продукуються також інтерлейкіни (IL-1, 3, 6, 7), а також фактор, що стимулює до розмноження гранулоцити та макрофаги. Доведено тісний зв’язок тимуса з гіпофізом, а також з процесом старіння. Тимус є своєрідним біологічним годинником. Видалення тимуса призводить до передчасного старіння у мишей, введення екстрактів тимуса, навпаки, запобігає старінню.

У тимусі відсутній або дуже послабленний імунологічний контроль над клітинними перетвореннями, тому клітини тимуса частіше, ніж інші лімфоцити, трансформуються у лейкозні.