Иммунная система, связанная со слизистыми оболочками

В воздухоносных путях, а также пищеварительном и мочеполовом трактах в силу их расположения и большой площади постоянно находится множество патогенов. Поэтому слизистые оболочки животных должны создать барьер для надежной защиты макроорганизма от проникновения в его внутреннюю среду патогенной и условно-патогенной микрофлоры.

Наряду с пассивными барьерными свойствами, создаваемыми для инфекционных агентов неповрежденной слизистой оболочкой, в ней существуют структуры, обеспечивающие активную защиту от множества чужеродных антигенов. Для этого до половины лимфоцитов млекопитающего животных, находится в слизистых оболочках, а образующаяся здесь лимфа поступает в особые лимфоидные образования, которые объединены термином «связанная со слизистыми оболочками иммунная система» или MALT (mucosa-associated lymphoid tissue). Её структура и клеточный состав мало зависят от центральных органов иммунной системы. Это свидетельствует об относительной самостоятельности MALT. Она наиболее развита в кишечнике. Здесь в ее состав входят М-клетки, диффузная иммунная система и структурированная лимфоидная ткань.

М-клетки расположены на внутренней поверхности кишечника так, что одна их сторона контактирует с содержимым пищеварительного тракта, а другая – с дендритными клетками или макрофагами MALT. Основная функция М-клеток заключается в поглощении антигенов из корма и передаче их антигенпредставляющим клеткам.

В слизистом эпителии диффузная иммунная система MALT кишечника представлены скоплениями Т-лимфоцитов (большинство составляют Т-киллеры) и дендритных клеток, а в собственной пластинке (lamina propria) подслизистого слоя - натуральными киллерами, макрофагами, Т - лимфоцитами (преобладают хелперы), а также макрофагами, тучными клетками и гранулоцитами.

Макрофаги, тучные клетки и гранулоциты, наряду с неспецифической нейтрализацией проникших в эпителий патогенов, выделяют на его поверхность бактерицидные вещества. Это обеспечивает непрерывную дезинфекцию слизистых оболочек.

Лимфоциты диффузной иммунной системы обеспечивают преимущественно местные механизмы специфической защиты. Например, расположенные в эпителии Т-киллеры специфически распознают и уничтожают чужеродные, собственные мутировавшие или инфицированные клетки, а также секретируют цитокины, обеспечивающие развитие иммунного ответа. Кроме того, ЦТЛ активно рециркулируют между структурами MALT и кровью.

В связанной со слизистыми оболочками иммунной системе существуют две субпопуляции В-лимфоцитов.

Первая присутствует в большинстве тканей и названа «обычными» или В-клетками. Именно они рассмотрены в предыдущих разделах, а их потомки становятся клетками иммунологической памяти и плазмоцитами, способными вырабатывать наиболее эффективные антитела.

Вторая субпопуляция названа В1-лимфоцитами. Они не формируют иммунологическую память, а на своей поверхности имеют маркер CD5 (на обычных В-лимфоцитах его нет).

Предшественники В1-лимфоцитов еще в эмбриональном периоде мигрируют в ткани слизистых, где в течение всей жизни особи, практически независимо от центральных структур иммунной системы, поддерживают численность своей популяции. Эти клетки синтезируют низкоаффинные IgA и IgM к наиболее общим полисахаридным и липидным антигенам. Это защищает слизистые преимущественно от условно-патогенных бактерий.

В тех тканях, где слизистые редко контактируют с антигенами, лимфоциты располагаются разрозненно (диффузная лимфоидная ткань), а в местах частого контакта с антигенами, лимфоциты собираются в плотные скопления (лимфоидные узелки). В стенках пищевода и дыхательных путей большинство лимфоидных узелков не содержат центров размножения, а в тех отделах пищеварительного тракта, где наиболее длительно находятся антигены, расположено множество узелков с центрами размножения (герминативные центры). Последние являются основным местом размножения лимфоцитов в MALT.

Структурированная лимфоидная ткань представлена пейеровыми бляшками, лимфатическими узелками, фолликулами аппендикса (наиболее развиты у новорожденных и участвуют в формировании иммунной системы) и солитарными фолликулами. Среди лимфоцитов, здесь преобладают Т-клетки, а хелперов больше чем киллеров. Помимо Т- и В-клеток здесь обнаруживаются и способные синтезировать IgA плазматические клетки.

Для антигенпредставляющих клеток структурированных лимфоидных тканей характерна низкая подвижность. Поэтому в месте получения антигена от М-клетки они обрабатывают его, а затем (здесь же) специфически взаимодействуют с Т-хелперами.

Дендритные клетки диффузной иммунной системы, в ходе обработки полученного от М-клетки антигена, как правило, превращаются в вуалевые клетки, мигрирующие с терминальной лимфой в брыжеечные лимфатические узлы. Там вуалевая клетка завершает обработку антигена, становится интердигитальной и специфически активирует дифференцировку и пролиферацию Т-клеток преимущественно до Т-хелперов второго типа (основная часть кишечной микрофлоры является внеклеточными патогенами и может быть обезврежена гуморальными механизмами иммунной защиты).

Дифференцировка В-клеток начинается в пейеровых бляшках под влиянием секретируемых энтероцитами цитокинов (например, ИЛ-5 и ИЛ-6). Затем В-лимфоциты (с IgA в составе антигенраспознающего рецептора) переходят в брыжеечные лимфатические узлы и взаимодействуют там с Т-хелперами второго типа. После этого клетки мигрируют в lamina propria и превращаются уже в неподвижные, секретирующие IgA плазмоциты.

К структурным компонентам MALT в кишечнике можно отнести и энтероциты. Они сами способны обеспечивать презентацию антигена и секретировать регулирующие развитие иммунных реакций цитокины.

Таким образом, в структурах MALT созревает значительное количество лимфоцитов. На первом этапе этот процесс, как правило, сопровождается их миграцией в пределах MALT. После завершения созревания, одна часть эффекторных Т- и В-лимфоцитов из брыжеечных лимфатических узлов поступает в эпителий кишечника, а другая с лимфой переходит в кровь и разносится по всему организму. Это в дальнейшем делает возможным развитие вторичного иммунного ответа независимо от места проникновения антигена через покровы тела.

Следовательно, связанная со слизистыми оболочками иммунная система играет важную роль во взаимодействии макроорганизма с его окружением и, особенно, с компонентами корма. Она обеспечивает постоянную дезинфекцию слизистых оболочек, обрабатывает появляющиеся на них антигены и запускает иммунный ответ с участием образующихся в MALT лимфоцитов как в ее пределах, так и во всем макроорганизме.