Структура, функции и роль селезенки в гемопоэзе

Селезенка размещена в левом верхнем квадранте живота. Она связана с некоторыми другими органами и имеет почечную, панкреатическую и диафрагмальную поверхности. У взрослого человека она весит приблизительно 150 г вместе с небольшими придатками, величиной от горошины до сливы, которые находятся в желудочно-селезеночной связке, большом сальнике, а также в некоторых других местах. Хотя в древности рассматриваемый орган представлялся таинственным, теперь его функция определена. Структура селезенки и характер кровотока обеспечивают уникальную основу для выполнения многих установленных на сегодняшний день задач. Капсула, состоящая из плотной соединительной ткани, прорастает, формируя сеть перегородок в ткани селезенки. В отличие от животных, у человека в капсуле органа есть только небольшая мышца, способная расширять и сокращать селезёнку. Паренхима называется селезеночной пульпой, в которой выделяют красную пульпу, состоящую в значительной степени из селезеночных синусов, и тонкие пластинки ткани — селезеночные тяжи, находящиеся между синусами.

Кластеры лимфоцитов селезенки бывают двух типов. Одни состоят преимущественно из Т-лимфоцитов (тимусного происхождения) и вспомогательных клеток и формируют цилиндрическую оболочку, окружающую центральную артерию. Это так называемая периартериальная лимфатическая оболочка (ПАЛО). В-лимфоциты (как уже говорилось, термин "В-клетка" образован от burса Fabricius – органа расположенного в клоаке птиц и необходимого для процессинга и созревания В-клеток; костный мозг человека считают аналогом этого органа) внутри ПАЛО формируют узелки. ПАЛО центральной артерии постепенно суживается, переходя в белую пульпу вместе с капиллярами, соединяющимися непосредственно с венозными синусами. Кровь может изливаться прямо в красную пульпу, куда клетки свободно просачиваются и попадают в конечном счете в венозный синус.

Краевая (маргинальная) зона селезеночной пульпы представляет собой переходную область между красной и белой пульпой. Здесь начинается процесс фильтрации и сортировки клеток.

Кровоток в селезенке обеспечивает ее функционирование. Кровь поступает в орган по селезеночной артерии, проходящей через ворота. Селезеночная артерия разветвляется на трабекулярные артерии, которые в свою очередь делятся на центральные артерии, расположенные в центре цилиндрических ПАЛО. Как отмечалось ранее, центральные артерии прямо или косвенно переходят в венозные синусы. После попадания в селезеночные синусы кровь течет по пульпарным венам, которые переходят в трабекулярные вены. Из ворот селезенки кровь выносится по селезеночной вене.

Ток лимфы в селезенке совпадает с направлением венозного потока и противоположен току артериальной крови, но лимфатическая система селезенки у человека не так сильно развита, как у животных. Барьерные клетки, описанные Вейсом как "сильно активизированные, быстро мобилизующиеся блуждающие фибробластные клетки", являются клетками стромы. Хотя функция барьерных клеток неизвестна, их центральное расположение предполагает полифункциональность, включая образование оболочки вокруг кровеносного сосуда, формирование барьеров между кровью и тканью, концентрацию регуляторных факторов, изоляцию иммунокомпетентной ткани после запуска иммунного ответа, отгораживание гемопоэтических колоний, концентрацию гемопоэтических факторов и защиту от паразитов. Подобные клетки представлены в других гемопоэтических и иммунных тканях, где они могут функционировать так же, как в селезенке.

Селезенка выполняет много важных функций, часть из которых непосредственно определяется сложным движением потока крови. В отличие от лимфоузлов, реагирующих на местный антигенный стимул, получая лимфу, селезенка тестирует кровь, которая собирается со всего тела, и иммунологически взаимодействует с ней. Здесь же происходит и "просматривание" плазмы, поскольку ветви центральных артерий повернуты под прямым углом, что позволяет плазме просочиться прежде, чем кровь достигает красной пульпы. Различные фильтрационные прослойки состоят из ретикулярных клеток и ретикулярных волокон, а также других типов клеток стромального происхождения, включая макрофаги, интердигитальные клетки и фолликулярные дендритные клетки. Барьерные клетки также помогают включать механизм фильтрации. Как уже отмечалось, периартериальные лимфатические оболочки, прослойки краевой зоны и красная пульпа служат фильтрами наряду с эндотелиальными клетками венозных синусов. Это позволяет селезенке распознавать, выбраковывать и удалять дефектные, старые и изношенные клетки. Включения частиц типа телец Жолли, телец Гейнца, бактерий, паразитов и гранул железа удаляются путем "складывания в селезеночную яму". Повторное использование железа, концентрирование тромбоцитов, удаление эритроцитов, регуляция объема крови, эмбриональный (и иногда патологический у взрослых) гемопоэз, иммунные функции — все это элементы комплексной функции селезенки.

На ранних стадиях воспалительного ответа селезенка функционирует и как первичный бактериальный фильтр или губка. При эпизодах массивной бактериемии селезенка улавливает бактерии и переваривает их в макрофагах. Эндотелиальные клетки венозных синусов (ЭКВС) формируют специализированную ткань, с которой сталкиваются клетки крови и которую они должны успешно пересечь, покидая губчатую петлю красной пульпы и продвигаясь к селезеночной вене. ЭКВС имеют уникальные антигенные характеристики и способность двигаться, что позволяет им тестировать аномальные, старые клетки или клетки, содержащие бактерии (например, полиморфно-ядерные лейкоциты), паразитов или простейших, по мере перемещения клеток между пальцеобразными межэндотелиальными расщелинами. Этот физический барьер и сетеобразная базальная мембрана — плацдарм для межклеточных взаимодействий, на котором макрофаги взаимодействуют с задержанными клетками и "ищут" на поверхности и внутри их дефекты и частицы, которые подвергнутся фагоцитозу.

Макрофаги не только поглощают бактерии, но и представляют их обработанные антигены непосредственно лимфоцитам в селезенке, стимулируя продукцию специфических антител. Собственно фагоцитоз макрофагов значительно уменьшает бактериальную нагрузку в кровотоке. Эта функция чрезвычайно важна, поскольку несколько полисахаридов на поверхности и грамотрицательных, и грамположительных бактерий являются мощными системными токсинами. Если их не изолировать в макрофагах, эти бактериальные антигены до развития гуморального иммунного ответа могут запускать альтернативный путь активации комплемента, что приводит к вазодилатации, увеличению проницаемости капилляров и в конечном счете к шоку и смерти.

Помимо выполнения функции очень сложного фильтра селезенка служит в качестве лимфатического "суперузла", в котором в присутствии Т-клеток образуется большое количество В-клеточных клонов (приблизительно 80 % клеток селезенки — В-клетки и около 15 % – Т-клетки). Кроме того, главным образом в селезенке происходит Т-независимое развитие В-клеток, имеющее важное значение для ответа организма на углеводные антигены, экспрессированные на капсулах бактерий Streptococcus pneumoniae, Hemophilus influenzae и Neisseriae meningitidis.

Т-клетки и В-клетки взаимодействуют в ПАЛО и лимфатических узелках внутри ПАЛО. Кластеры антителопродуцирующих клеток, состоящие из В-клеток, плазматических клеток, хелперных и супрессорных Т-клеток, макрофагов и других вспомогательных клеток, формируют в центре лимфатических узелков герминативные центры (центры размножения).

Наконец, селезенка выполняет две родственные неиммунные механические функции. Она служит резервуаром для тромбоцитов, наработанных в костном мозге. Обычно в селезенке сохраняется только небольшая часть всех тромбоцитов организма. Однако при увеличении размера селезенки в ней может находиться до 90 % всех тромбоцитов. Селезеночные тромбоциты, как представляется, находятся в состоянии равновесия с пулом циркулирующих тромбоцитов, которые медленно меняют свою локализацию.

Селезенка задерживает также эритроциты, но этот процесс менее пассивен и более динамичен. Стареющие, покрытые антителами или поврежденные эритроциты фильтруются в селезенке, где они либо удаляются, либо частично восстанавливаются, или "ремоделируются", ЭКВС и селезеночными макрофагами.

Ремоделированные эритроциты могут затем повторно рециркулировать, тогда, как аномальные клетки распознаются селезенкой и быстро удаляются для последующей переработки. При гипофункции селезенки или ее отсутствии специальными методами микроскопии обнаруживаются эритроциты с ямками, щербинками и кратерами. Обычная световая микроскопия позволяет в этих случаях рассмотреть на мазках крови, окрашенных по Райту, ядерные остатки, называемые, тельцами Жолли. Следует подчеркнуть, что у пациентов с дисфункцией или отсутствием селезенки в течение всей жизни существует риск развития бактериального сепсиса, особенно вызываемого инкапсулированными бактериями. Кроме того, у них тяжелее протекают паразитарные инфекции, такие как малярия.

Селезенка увеличивается по ряду причин. Одна из них — функциональная гиперактивность, называемая гиперспленизмом, часто сопровождается увеличением органа. Гиперспленизм может характеризоваться "прожорливостью" селезенки по отношению к собственным клеточным элементам организма, что приводит к цитопениям. Наблюдаются болевые ощущения из-за расширения или инфаркта селезенки, а при сдавлении желудка может развиваться преждевременное чувство насыщения. Существует несколько патофизиологических механизмов увеличения селезенки, в частности гиперплазия эндотелиальных или иммунных элементов вследствие инфекционных болезней или нарушений иммунитета. Расширение селезенки из-за нарушенного селезеночного кровотока происходит при циррозе печени, тромбозе селезеночной, печеночной или портальной вены. Первичные или метастатические опухоли, внекостномозговой гемопоэз или аномальный материал, инфильтрующий селезенку; например, при амилоидозе либо таких болезнях накопления, как болезнь Гоше, гемангиомы или кисты, также вызывают увеличение селезенки. Решение о хирургическом удалении гиперспленической, расширенной, болезненной или кровоточащей селезенки очень ответственно, так как после спленэктомии у пациента_ослабляется иммунитет.

К причинам функционального и анатомического гипоспленизма относятся: врожденное отсутствие селезенки, спленэктомия, миелофиброз и другие миелопролиферативные нарушения, дефекты васкуляризации селезенки, иммунные или аутоиммунные болезни (волчанка или ревматоидный артрит), воспалительные заболевания кишечника, инвазивные опухоли, системный амилоидоз, нефротический синдром, мастоцитоз, а также состояние новорожденности.

Проявления гипоспленизма в периферической крови включают транзиторный тромбоцитоз и наличие телец Жолли (ядерные остатки в эритроцитах), а также ямок и расщелин на эритроцитах, образующихся из-за недостаточной переработки этих клеток в селезенке. При отсутствии селезенки появляются мишеневидные клетки и акантоциты. Как упоминалось ранее, затрудняется инактивация инкапсулированных бактерий. Нарушается ответ на антигенный стимул, в том числе вакцинацию некоторыми вакцинами. Кроме того, следствием асплении является повышенная восприимчивость к паразитарным болезням.

Роль селезенки поэтически описал Э. Джонс в своем стихотворении:

Селезенка

Железистый шар, спрятанный

за грохочущим дном желудка

под крепкой кривой

диафрагмой, толкаемой

ударами, передаваемыми

сердечным мотором. Она размещена

в шумном углу, по

преданию, в центре

страсти. Маленький эллиптический

мусорный мешок живота, который

поглощает старые клетки, использованную кровь;

возможно, он же — источник

меланхолии, сожаления

о необходимости каннибализма,

вины за излишнюю злость

и постоянное кусание. Это искупается

тем, что маленькая наседка,

кудахча, высиживает

новые клетки, сохраняющие

природу своей матери,

истребляя чужеродные бактериальные частицы,

прибывающие в темную железу.

Фильтр между артерией и веной,

микроскопические канальцы или

лужицы крови, маленькие неогороженные моря

хранят тайны глубоко

в красной висцеральной пульпе.

Элис Джонс, М. D. Окленд, Калифорния'