ЛИМФОЦИТЫ И ИММУНОКОМПЕТЕНТНАЯ СИСТЕМА Содержание Список сокращений……………………………………………………………4 ЛИМФОЦИТЫ И ИММУНОКОМПЕТЕНТНАЯ СИСТЕМА (морфология и физиология)…………………………………………………. 5 ОЦЕНКА БОЛЬНОГО С ЛИМФАДЕНОПАТИЕЙ……………………...28 ИНФЕКЦИОННЫЙ МОНОНУКЛЕОЗ……………………………………38 ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕСЯ УВЕЛИЧЕНИЕМ ЛИМФОУЗЛОВ…………………………………………54 Болезнь Ходжкина……………………………………………………………..54 Неходжкинские лимфомы …………………………………………………….66 Хронический лимфолейкоз………………………………………………………...78 САРКОИДОЗ…………………………………………………………………..89 ГИСТИОЦИТОЗЫ…………………………………………………………..105 Приложение №1. Иммуноклассификация лимфом ……………………108 Приложение №2. Хромосомные нарушения при лимфомах…………..113 Приложение №3. Примеры формулировки диагноза…………………..119 Приложение №4. Ситуационные задачи …………………………………120 ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………..124 Список сокращений CD – кластер дифференцировки FISH – флуоресцентная in situ гибридизация HLA – человеческие лейкоцитарные антигены (главный комплекс гистосовместимости человека) Ig – иммуноглобулин IL – интерлейкин INF – интерферон MALT – лимфоидная ткань слизистых TCR – Т-клеточный рецептор TNF – фактор некроза опухоли АПК – антигенпрезентирующие клетки БАЛ – бронхоальвеолярный лаваж ВЭБ – вирус Эпштейна-Барра ГЗТ – гиперчувствительность замедленного типа ЛГМ – лимфогранулематоз (лимфома Ходжкина) ЛПС – липополисахариды НХЛ – неходжкинские лимфомы ПАЛО – периартериальная лимфатическая оболочка ПЦР – полимеразная цепная реакция РКТ – рентгеновская компьютерная томография высокого разрешения ХЛЛ–хронический лимфолейкоз ЭКВС – эндотелиальные клетки венозных синусов ЛИМФОЦИТЫ И ИММУНОКОМПЕТЕНТНАЯ СИСТЕМА (морфология и физиология) Иммунокомпетентная система, морфологическим субстратом которой является лимфатическая ткань, поддерживает гомеостаз организма путем специфического распознавания и обезвреживания чужеродных субстанций. Специфическое распознавание чужеродных веществ клетками иммунной системы приводит к активации этих клеток и развитию иммунного ответа. Различают два основных типа иммунного ответа: - гуморальный (чужеродные вещества обезвреживаются антителами; антитела и комплемент убивают клетки и вызывают воспаление); - клеточный (чужеродные или измененные собственные клетки убиваются лимфоцитами). Иммунокомпетентная система представляет собой наиболее зрелое (дифференцированное) звено иммунной системы, способное к осуществлению различного рода иммунологических реакций. В составе иммунной системы есть и «иммунологически не компетентное» звено, которое включает центральные органы иммуногенеза – костный мозг и тимус (рис. 1). Лимфоидные клетки костного мозга и тимуса представлены, в основном, незрелыми и дифференцирующимися предшественниками иммуноцитов (иммунокомпетентных клеток), в большинстве своем не способными осуществлять иммунологические реакции. К числу периферических органов иммунной системы относятся инкапсулированные органы (селезенка, лимфатические узлы), неинкапсулированная лимфоидная ткань, связанная со слизистыми оболочками, кожей и другими органами, а также диссеминированный пул зрелых лимфоидных клеток крови и лимфы. Главной клеткой иммунной системы является лимфоцит. Выделяют популяции лимфоцитов: - Т-лимфоциты, - В-лимфоциты, - К-клетки, - NK-клетки. ЛИМФА Первичные лимфоидные органы (Центральные) Вторичные лимфоидные органы (Периферические) | Рис. 1. Органы иммунной системы (схема). Т-лимфоциты участвуют, преимущественно, в клеточном иммунитете и регулируют уровень гуморального иммунитета. В-лимфоциты и их наиболее зрелые формы – плазматические клетки – продуцируют иммуноглобулины (антитела), то есть осуществляют синтез эффекторов гуморального иммунитета. К-клетки не имеют специфических рецепторов для антигена и осуществляют свое действие при посредстве антител. NК-клетки способны специфически распознавать клетки-мишени и лизировать их без участия антител. Т- и В-лимфоциты для осуществления своих функций должны распознать антиген и перейти в активное состояние. Этот процесс осуществляется при помощи Т- и В-клеточных рецепторных комплексов, присутствующих на мембране лимфоцитов (рис. 2). В состав этих комплексов наряду со специфическими рецепторами антигена входят так называемые трансдьюсерные молекулы, то есть молекулы, обеспечивающие передачу сигнала внутрь клетки. Рис. 2. Модель строения плазматической мембраны (по Singer, Nicolson, 1972; рис. И.Н. Першиной). 1 – липидный слой; 2 – интегральные белки; 3 – полуинтегральные белки; 4 – поверхностные белки; 5 – гликокаликс. Специфическими рецепторами В-лимфоцитов являются молекулы иммуноглобулинов. На В-лимфоцитах Ig-рецепторы нековалентно ассоциированы с двумя трансмембранными белками - Igα и Igβ или Igα и Igγ. Молекулы Ig и полипептидные цепи, входящие в состав В-клеточного рецептора, являются наиболее надежными маркерами В-линейной принадлежности. Т-клетки, так же, как и В-клетки, способны специфически распознавать антиген. Опознание антигена производится Т-клеточным рецептором, который по своей структуре во многом напоминает молекулу Ig, а точнее - Fab-фрагмент Ig. Т-клеточные рецепторы могут существовать в двух гетеродимерных формах – αβ (большинство периферических Т-клеток) и γδ (примерно 5% периферических Т-клеток). Каждая цепь состоит из 2 доменов – один «константный», другой – «вариабельный». Только при объединении обеих цепей рецептор приобретает функциональную специфичность. Передача сигнала, ведущего к активации Т-клеток после связывания TCR (Т-клеточный рецептор) с презентируемым антигеном, осуществляется комплексом CD3. В составе CD3 присутствуют 3 полипептидных цепи: γ, δ, ε. TCR, CD3 и сигнальные двухцепочечные молекулы (ζζ) образуют Т-клеточный рецепторный комплекс. Для активации Т- и В-лимфоцитов необходимы межклеточные контакты, а также растворимые факторы, называемые цитокинами. В ходе межклеточных контактов происходит распознавание антигена и получение Т-клеткой так называемых костимуляторных сигналов. Цитокины – это продуцируемые клетками небольшие белковые молекулы, активно участвующие в межклеточных взаимодействиях и неспецифичные к антигену. Это колониестимулирующие факторы, интерлейкины, интерфероны и факторы некроза опухоли. В настоящее время известно более 20-ти различных цитокинов. Межклеточные взаимодействия в ходе иммунного ответа играют решающую роль в процессах распознавания чужеродных антигенов, активации и дифференцировки лимфоидных клеток. Т-клетка распознает антиген в комплексе с молекулами HLA. Функция молекул HLA состоит в том, чтобы связывать пептидные фрагменты, происходящие из патогенов, и перемещать их на клеточную мембрану для распознавания соответствующими Т-клетками. Последствия распознавания Т-клетками комплекса пептид-HLA практически всегда губительны для патогена: убийство инфицированных вирусом клеток, активация микробицидного действия макрофагов в отношении внутриклеточных бактерий, активация В-клеток для продукции антител, способных элиминировать или нейтрализовать внеклеточные патогены. Т-хелперные лимфоциты имеют на мембране рецептор CD4 для молекул HLA-II, а Т-цитотоксические лимфоциты имеют рецептор CD8 для молекул HLA-I. Другая популяция Т-хелперов (Тн2) усиливает специфические иммунные ответы, поддерживая пролиферацию и дифференцировку В-лимфоцитов. Помимо киллерного действия, активации макрофагов и В-клеток, Т-лимфоциты (Т-супрессоры) способны специфически подавлять активность других Т-клеток, то есть снижать силу иммунного ответа или индуцировать толерантность. В-лимфоциты также способны перерабатывать антиген, поступивший в клетку посредством иммуноглобулиновых рецепторов, и презентировать его Т-хелперам (Тн2). Лимфоциты в костном мозге В костном мозге человека после рождения происходят наиболее ранние этапы дифференцировки Т- и В-лимфоцитов. Незрелые предшественники Т- и В-лимфоцитов (протимоциты, про-В-лимфоциты, пре-пре-В-лимфоциты, пре-В-лимфоциты) образуются только в костном мозге. Для развития в зрелые Т-клетки или В-клетки примитивные костномозговые клетки-предшественницы нуждаются в специфическом микроокружении. Необходимыми являются межклеточные контакты (в тимусе, костном мозге) и продукция специфических цитокинов: IL-7(интерлейкин-7) для раннего развития В-клеток, IL-2 (интерлейкин-2) для Т-клеток. Костномозговой В-лимфопоэз. В-лимфоцитопоэз характеризуется последовательными событиями, заключающимися в формировании специфических рецепторов (Ig), избирательной экспрессией мембранных и цитоплазматических маркеров, изменением чувствительности к ростовым и дифференцировочным сигналам, выделяемым стромальными клетками и цитокинам. Созревание В-клеточного рецептора. Генерация антител во многом обусловлена соматическими комбинаторными механизмами на уровне генных сегментов ДНК. Молекула иммуноглобулина состоит из 2 легких и 2 тяжелых полипептидных цепей. Известны 2 типа легких (L) цепей (к и λ) и 5 классов тяжелых (Н) цепей (μ, γ, α, δ, ε), а также их подтипы и подклассы. В молекуле Ig имеется 2 идентичные L-цепи и 2 идентичные Н-цепи. Строение легких и тяжелых цепей Ig различное. Тип или класс иммуноглобулина обусловлен константной (С) областью Н- и L-цепей, а его специфичность - вариабельной (V) областью. При объединении вариабельных областей Н- и L-цепей в молекуле Ig образуется 2 специфических антигенсвязывающих участка. Последовательность появления В-клеточных антигенов и рецепторов на мембране костномозговых В-лимфоцитов такова: CD19 -> CD24 -> CD10 -> CD20 -> CD22 -> clg(μ)-> CD21-> sIgM -> slg(M+D). Процесс дифференцировки В-клеток в костном мозге регулируется стромальными клетками костного мозга посредством адгезионных взаимодействий и продукции цитокинов. Важную роль в поддержании пролиферации и дифференцировки ранних предшественников В-клеток играют растворимые факторы и цитокины (IL-7, c-kit, IL-11, IGF), которые продуцируются клетками стромы. Конечные этапы созревания В-лимфоцитов в костном мозге соответствуют незрелым В-клеткам (мембранные IgM) и зрелым девственным (virgin) В-клеткам (мембранные IgM+lgD). В-клетка покидает костный мозг, имея сформированный рецепторный иммуноглобулиновый аппарат (коэкспрессия мембранных IgM и IgD), причем активационные антигены CD23 и CD5 на мембране отсутствуют. Костномозговой Т-лимфопоэз. В организме взрослого человека продукция предшественника Т-клеток происходит в костном мозге. И лишь затем они заселяют тимус и далее – периферические лимфоидные ткани. Плюрипотентные клетки-предшественницы, способные давать начало всем росткам кроветворения, сосредоточены в костном мозге во фракции лимфоидных клеток, экспрессирующих на мембране антиген стволовых гемопоэтических клеток (CD34). Эти клетки способны давать начало также стромальным клеткам. Появление на мембране CD34+ клеток HLA-DR антигенов свидетельствует об их направленности к гемопоэтической дифференцировке. Лимфоциты и тимус Незрелые предшественники Т-лимфоцитов из костного мозга с током крови поступают в тимус. Становление репертуара Т-лимфоцитов происходит в тимусе. В тимусе формируется набор специфичностей Т-лимфоцитов, участвующих в эффекторных реакциях в периферических лимфоидных тканях. Тимус (вилочковая железа) является лимфоидно-эпителиальным органом. Основным структурным элементом тимуса является тимическая долька (рис. 3). Процессы внутритимической дифференцировки и селекции происходят в различных отделах дольки. В тимусе представлен широкий спектр лимфоидных и эпителиальных клеток: субкапсулярные тимические бласты, кортикальные тимоциты, медуллярные тимоциты, тельца Гассаля, дендритные клетки и т.д. Рис. 3. Структура тимической дольки. 1 – медуллярные эпителиальные клетки; 2 – макрофаг; 3 – агрегаты кортикальных тимоцитов; 4 – кортикальная дендритная клетка; 5 – септа; 6 – лимфобласт; 7 – капсула; 8 – клетка-нянька; 9 – интердигитирующая клетка; 10 – тельце Гассаля; 11 – медуллярный тимоцит. Тимоцитарная пролиферация предшествует экспрессии TCRαβ. При поступлении в тимус протимоциты становятся коммитированными по Т-клеточной линии и начинают экспрессировать CD3 в цитоплазме (cCD3) и TdT. Эти незрелые тимоциты являются крупными бластами и клетками среднего размера с высокими уровнями экспрессии TdT и самой большой пролиферативной активностью среди всех тимоцитов. На следующем этапе дифференцировки обычные (common) или кортикальные тимоциты являются cCD3+ TdT-. Они имеют средний уровень пролиферативной активности и отличаются по появлению цитоплазматической экспрессии TCRβ. В кортикальных тимоцитах только начинается перестройка α-генов и TCRαβ еще не экспрессирован. Клетки имеют на мембране CD4 и CD8, CD1+, CD2+. На поздних стадиях тимического развития зрелые (медуллярные) тимоциты экспрессируют либо CD4 либо CD8, мембранные CD3+ (mCD3+), CD2+, TCRαβ+; TdT и CD1 утрачиваются. Таким образом, тимус является центральным органом иммунной системы, ответственным за образование пула наивных Т-лимфоцитов. Позитивно отобранные клетки в итоге покидают тимус и патрулируют тело в качестве длительно живущих покоящихся лимфоцитов. Их реактивация может произойти, как правило, только под влиянием чужеродных пептидов, представленных собственными молекулами HLA. |