КРАСНЫЙ КОСТНЫЙ МОЗГ. ЕГО УЧАСТИЕ В ИММУНОГЕНЕЗЕ

RED BONE MARROW. PARTICIPATION IN IMMUNOGENESIS

Barbara Pavlova

student, Department of histology, embryology and сytology, Perm State Medical University named after E.A. Wagner, Perm

Russia, Perm

АННОТАЦИЯ

Красный костный мозг (ККМ) является центральным органом кроветворения и иммуногенеза. Он содержит в себе множество иммунокомпетентных клеток, которые имеют свои уникальные и функциональные свойства и особенности, строму и другие клетки, которые способны синтезировать особые цитокины и хемокины, участвующие в усилении пролиферации иммунокомпетентных клеток, активации клеток памяти, а также в регуляции миграции лимфоцитов в ККМ. Все это делает красный костный мозг неотъемлемым участником в образовании иммунитета и одним из главных регуляторов начальных стадий иммуногенеза.

ABSTRACT

Red bone marrow (RBM) is the central organ of hematosis and immunogenesis. The RBM contains many immune cells that have their own unique and functional properties and features, stroma and other cells that can synthesize specific cytokines and chemokines involved in enhancing the proliferation of immune cells, activating cells of memory and regulating migration lymphocytes in RBM. All this makes the red bone marrow an integral participant in the formation of immunity and one of the main regulators of the initial stages of immunogenesis.

Ключевые слова: красный костный мозг, иммунокомпетентные клетки, иммуногенез, хемокины, цитокины, лимфоциты.

Keywords: red bone marrow (RBM), immune cells, immunogenesis, chemokines, cytokines, lymphocyte.

Актуальность. Красный костный мозг как центральный орган иммуногенеза играет огромную роль в образовании иммунного ответа через иммунокомпетентные клетки на различный антигенный материал, в т. ч. вирусы, бактерии, микроорганизмы, которые проникают в организм человека. Изучение и рассмотрение роли и участия морфологических структур ККМ позволяет проследить начальные этапы иммуногенеза и определить его основы. Именно знание этих основ иммуногенеза в ККМ предоставляет полное понимание всех процессов работы иммунокомпетентных клеток и их дальнейшего участия в образовании иммунитета.

В связи с этим, целью данной статьи является изучение по литературным данным участия красного костного мозга в иммуногенезе.

Красный костный мозг – центральный кроветворный орган, в котором находятся самоподдерживающиеся популяции стромальных и гемопоэтических стволовых клеток. Стромальные клетки костного мозга обеспечивают уникальные условия для дифференциации клеток, в т.ч. клеток лимфоидного ряда, создавая все то клеточное многообразие, которое можно увидеть в красном костном мозге и которое в некоторой степени влияет на весь иммуногенез.[5]

Помимо этого, стромальные клетки, включая эндотелиальные клетки, обеспечивают сигналы для миграции отдельных лейкоцитов в костный мозг и из него. По сравнению с другими органоспецифическими эндотелиальными клетками эндотелиальные клетки, полученные из костного мозга, конститутивно экспрессируют определенные цитокины и молекулы адгезии, такие как молекула адгезии сосудистых клеток 1 (VCAM-1 или CD106) и E-селектин. Именно эта состовляющая ККМ играет ключевую роль в миграции и поддержании функции лейкоцитов в среде костного мозга.[6]

Строма ККМ и клетки гемопоэтической линии участвуют в регуляции иммуногенеза через специализированные белково-пептидные вещества – цитокины. Эти клетки в костном мозге производят как IL-7, IL-21, так и IL-15. IL-7 представляет собой «стромальный цитокин», продуцируемый различными стромальными тканями, в том числе в костном мозге. Считается, что производство IL-7 стромальными клетками костного мозга является необходимым для развития ранних В-лимфоцитов. IL-15 способствует базальной гомеостатической пролиферации и выживанию Т-клеток памяти. IL-21 играет роль в пролиферации и созревании популяций естественных киллерных клеток из костного мозга и способствует пролиферации популяций T / B-клеток и противоопухолевому эффекту. [6,7]

По мимо этого миграция клеток для участия их в иммуногенезе контролируется другими цитокинами, в частности хемокин CXCL12. Данный хемокин активирует молекулы адгезии, тем самым стимулирует подвижность лимфоцитов, клеток памяти из костного мозга и лейкоцитов в костный мозг.

Как орган лимфопоэза ККМ участвует в процессах дифференциации, пролифераци, формирования лимфоидных клеток, приводящих к образованию лимфоцитов. На долю лимфоидных клеток в нем приходится 10–15% ядросодержащих клеток. Среди них 60% — созревающие клетки, а остальные — зрелые клетки, готовые к эмиграции или поступившие из кровотока. Содержание в красном костном мозгу В-лимфоцитов выше, чем Т-лимфоцитов (65–70 и 20–30% соответственно). [1, с. 344]

На территории ККМ из СКК образуется общая клетка — предшественник всех лимфоцитов, из которой также на территории ККМ проходят поэз 3 из 4 ее потомков: B₂-лимфоциты, NK-клетки и дендритные клетки. Четвертый потомок Т- лимфоцит в дальнейшем мигрирует в тимус, и какая-то часть — в слизистые оболочки, в основном желудочно-кишечного тракта для прохождения анигеннезависимой дифференцировки. [2, с. 38]

Оба типа клеток имеют огромное значение в иммуногенезе. Так среди клеток В-ряда в ККМ преобладают пре-В-клетки, содержащие μ-цепь иммуноглобулина в цитоплазме (у человека — 5,8%), тогда как В-клетки, несущие IgM на поверхности, составляют 2,5% кариоцитов костного мозга. Также в ККМ присутствуют В-клетки памяти, содержащие мембранный IgG или (значительно реже) IgA (всего 1,3%), а также плазматические клетки-антителопродуценты (1–2%) [1, с. 344]

B₁-лимфоциты (CD5+) возникают и развиваются в эмбриогенезе в брыжейке, печени и перед рождением в ККС, после рождения локализуются преимущественно в брюшной и плевральной полости, а также частично в ККМ. Они распознают тимуснезависимые антигены и секретируют в основном IgM; не формируют клеток памяти, не способны к самоподдержанию и играют важную роль в защите от патогенных микроорганизмов. [3, с. 37; 4, с. 86)]

B₂-лимфоциты(CD5-) появляются после рождения, развиваются в ККМ. Под влиянием костномозгового микроокружения в них осуществляется реаранжировка генов, кодирующих синтез иммуноглобулиовых молекул рецепторов, распознающих антигены. Реаранжировка генов создает огромное разнообразие вариабельных участков иммуноглобулиновых молекул рецепторов порядка 10⁸. B₂-лимфоциты распознают Т-зависимые антигены и формируют иммунологическую память [3, с. 37; 4, с. 87)]

Относительно клеток В-ряда клетки Т-ряда в ККМ представляют исключительно зрелые лимфоциты, поступающие из кровотока. Преобладают (60% от числа CD3+ клеток) Т-клетки необычного фенотипа CD3+CD4-CD8-, сходные с Т-клетками печени, но не идентичные им. Допускается, что эти клетки развиваются вне тимуса. Среди обычных Т-клеток CD8+ клеток больше, чем CD4+ клеток: соотношениеCD4+/CD8+ в костном мозгу составляет 0,5–1,0 (в крови — 1,5–2,0). Оба типа моноположительных клеток происходят из крови. Их необычное соотношение объясняют различиями в способности клеток этих субпопуляций мигрировать в костный мозг. [1, с. 345]

Заключение. Красный костный мозг хорошо известен нам как первичный гемопоэтический орган. Однако красный костный мозг содержит в себе и множество иммунных клеток с важными и уникальными функциональными способностями. Исходя из этого можно сказать, что ККМ в некоторых условиях может вытеснить функционально вторичную лимфоидную ткань, как место первичного иммунного ответа или места активации клеток памяти. Благодаря хемокинам и цитокинам ККМ выступает также как регулятор процессов лимфопоэза и иммуногенеза. Понимание роли ККМ и его участия в иммуногенезе позволяет правильно определить влияние костного мозга в борьбе против антигенного материала, а также способности всего организма противостоять микроорганизмам, вирусам или бактериям.

Список литературы:

1. Ярилин А.А. Иммунология // М.: ГЭОТАР-Медиа. 2010 -С.749
2. Р.М. Хаитов, Г.А. Игнатьева, И.Г. Сидорович. Иммунология // М.: Медицина. 2000 -С.432
3. Ковальчук Л.В., Ганковская Л.В., Мешкова Р.Я. Клиническая иммунология и аллергология с основами общей иммунологии // М.: ГЭОТАР-Медиа. 2012 -С.640
4. Бобова Л.П. и др. Гистофизиология крови и органов кроветворения и иммуногенеза // Учебное пособие. Москва: Новая волна. 2003 -С.157
5. Bianco P., Riminucci M., Gronthos S., Robey P.G. Bone Marrow Stromal Stem Cells: Nature, Biology, and Potential Applications // USA 2001-C.1-14
6. Ende Zhao, Huanbin Xu, LinWang, Ilona Kryczek, KeWu, Yu Hu, GuobinWang and Weiping Zou. Bone marrow and the control of immunity Cellular and Molecular Immunology // 2012 С.11-19