Завершение антигеннезависимого лимфопоэза
а) Принципиальная особенность лимфопоэза
Необхо-димо огромное множество BCR и ТCR | а) Завершающие стадии антигеннезависимого лимфопоэза проходят гораздо сложней, чем завершение любого направления миелопоэза. б) Дело в том, что зрелые лимфоциты обладают иммуноспецифичностью – содержат на поверхности белковые рецепторы (см. тему 8, пункт 7). - У В-лимфоцитов это BCR (состоят из двух разных полипептидных цепей), способные узнать тот или иной антиген. - У Т-лимфоцитов – TCR (по одной полипептидной цепи), настроенные на определённую антигенную детерминанту (АД, т.е. пептид из 8–15 аминокислотных остатков) – при условии, что АД связана со специальным белком и выставлена на поверхности клеток. |
Но генов на все BCR, ТCR не напасёшься | Так вот, сложность обусловлена тем, что в геноме и ГСК (гемопоэтических стволовых клеток), и всех прочих клеток организма, нет и не может быть сразу всего того огромного множества генов, которые кодировали бы - BCR ко всем возможным антигенам и - TCR ко всем возможным АД. |
И всё-таки они образуются! | а) Тем не менее, при созревании лимфоцитов подобные множества формируются – но только не в одной клетке, а в огромном количестве клеточных клонов, где - Т-клетки одного клона содержат ген (гены) только для одного ТCR - и В-клетки одного клона – гены только для одного BCR. б) Образование этих клонов и генов для TCR и BCR происходит в ходе т.н. реаранжировкигенов и последующей селекцииклеток. |
б) Реаранжировка генов в лимфопоэзе
Исход-ный генети-ческий материал | а) В хромосомах ГСК (и любой другой клетки) содержатся - не длинные (полные) гены целых цепей BCR и TCR всевозможной иммуноспецифичности, - а относительно короткие гены нескольких полипептидных участков, из которых состоит цепь BCR и цепь TCR, б) Причём, для каждого такого участка имеется до нескольких сотен вариантов (аллелей) его короткого гена, и все они вместе присутствуют в геноме. в) Если условно считать, что - для формирования двух полных генов BCR надо четыре коротких, - и у каждого короткого гена имеется по 100 аллелей, то всего в геноме за структуру BCR отвечает менее 500 коротких генов. |
Собственно реаранжировка | а) В ходе реаранжировки генов специальные ферменты (рекомбиназы) - «выхватывают» из каждого аллельного множества по одному произвольно выбранному короткому гену и - «сшивают» их в определённом порядке в два полных гена BCR. б) Тогда общее число вариантов образующихся затем BCR равно 100 × 100 × 100 × 100 ≈ 108 . в) Т.к. в каждой клетке реализуется лишь один вариант, то столько же клонов В-лимфоцитов может появиться в результате реаранжировки генов. |
в) Селекция клеток
Уцелев-шие клетки необходимо проверить! | а) Конечно, во многих клетках перестройка генома приводит к неисправимым повреждениям хромосом, что инициирует в клетках программу самоуничтожения (апоптоза). б) Сохранившиеся клетки размножаются, образуя клоны с разной иммунной специфичностью. в) Но до выхода клеток в сосудистое русло должна происходить их селекция. Наиболее изучена селекция Т-лимфоцитов в корковом веществе долек тимуса. |
Положи-тельная селекция | а) Первый тур – положительная селекция: отбираются клетки, способныевзаимодействовать своими рецепторами (TCR) и корецепторами с антигенпредставляющими клетками. б) Клетки, способные к эффективному взаимодействию, сохраняются. В других клетках инициируется апоптоз. |
Отрица-тельная селекция | а) Второй тур – отрицательная селекция: теперь клетки проверяются на способность взаимодействовать с АД собственных белков организма. б) Эти АД им представляют специализированные макрофаги (интердигитирующие и дендритные клетки). в) Теперь апоптоз инициируется в клетках, способных к указанному взаимодействию. г) И сохраняются клетки, дающие отрицательный результат. Им-то и предоставляется возможность выйти в кровеносное русло и стать циркулирующим лимфоцитом. |
6. Красный костный мозг (ККМ)а) Состав
Компо-ненты | Кроветворные органы (в т.ч. и ККМ) содержат 4 компонента: 1) стромальный, 2) гемальный (гемопоэтические клетки), 3) клетки макрофагического ряда и 4) специфические сосуды |
1) Строма | а) Строма ККМ – ретикулярная ткань, включающая ретикулярные клетки и ретикулярные волокна (из коллагена III типа). В ячейках стромы и лежат кроветворные клетки. б) Кроме того, к стромальному компоненту ККМ относят клетки ещё трёх видов: остеогенные (в составе эндоста), адвентициальные (на поверхности сосудов) и жировые. |
2) Гемальный компонент | а) Очевидно, в ККМ находятся почти все те гемопоэтические клетки, которые были показаны на рис. 20.1. б) При этом они расположены островками – эритропоэтическими, гранулоцитопоэтическими и т.д., – в которых преобладают клетки класса V. |
3) Мак-рофаги | В ККМ – три вида макрофагов: типичные, остеокласты (в составе эндоста) и т.н. клетки-кормилки. Последние поглощают железо из крови и передают его эритробластам. |
4) Сосуды | а) Сосуды подходят к ККМ из костного вещества. б) Среди капилляров ККМ одни (трофические) остаются узкими. Другие переходят в широкие синусные капилляры – место выхода клеток из ККМ. |
б) Препарат
Локали-зация | а) Препарат, представленный на снимке, приготовлен из эмбриона. б) Поэтому ККМ находится междуформирующимисякостнымибалками (5). | Рис.20.2. Срез красного костного мозга Окраска гематоксилином и эозином |
Гемаль-ный компо-нент | а) ККМ выглядит как скопление множества клеток с тёмно-фиолетовыми ядрами. б) Это в основном гемопоэтические клетки (1) разных стадий развития. в) Различить среди них отдельные виды клеток практически невозможно. | |
г) Исключение составляют мегакариоциты (2) – очень крупные многоядерные клетки с оксифильной (розовой) цитоплазмой. | ||
Прочие компо-ненты | а) Видны также синусоидные сосуды (3), выстланные плоскими эндотелиоцитами (4). б) Клетки стромы (главным образом, ретикулярные клетки) имеют неправильную форму, светло-розовую цитоплазму и бледноокрашенное ядро. |
7. Тимуса) Общие сведения
Дольки и их части | а) Тимус покрыт капсулой (1) и отходящими от неё перегородками (2) разбит на дольки (3). б) В каждой дольке различают - на периферии – корковое вещество (4), плотно заселённое лимфоцитами и потому на препарате более тёмное, - и в центре – мозговое вещество (5), более светлое. | Рис. 20.3 Тимус ребёнка Окраска гем. и эозином |
Строма | Одна из особенностей тимуса – в том, что его строма имеет эпителиальную природу: | |
представлена не ретикулярными клетками и одноимёнными волокнами, а эпителиоретикулярными клетками (без волокон). |
б) Характеристика коркового и мозгового вещества
КОРКОВОЕ ВЕЩЕСТВО | МОЗГОВОЕ В-ВО | |
Лимфоидные клетки | а) В подкапсулярной области – Т-лимфобласты (клетки класса IV). б) Глубже – созревающие Т-клетки, проходящие реаранжировку генов и два тура селекции. | а) В мозговом веществе – рециркулирующие Т-лимфоциты, попадающие в кровь и обратно через т.н. венулы с высоким эндотелием. б) Клетки стромы могут образовывать слоистые тельца Гассаля – округлые наслоения ороговевших эпителиоцитов. |
Клетки стромы | Функциональные виды стромы: 1) опорные клетки, в т.ч. те, что отростками формируют гематотимусныйбарьер, 2) клетки-«няньки»; в их инвагинациях развиваются Т-лимфоциты; 3) секреторные клетки. | |
Макрофаги | Обычные макрофаги, дендритные и интердигитирующие клетки. |