Лимфоциты и его функции

Лимфоцит — маленькая круглая клетка с большим ядром и тонким ободком цитоплазмы давно знакома специалистам. Исследователи обнаруживали ее при самых разнообразных событиях, происходящих в организме.

Роль лейкоцитов

При физиологическом обновлении тканей лимфоцит тут как тут; происходит восстановление поврежденных органов, повреждений кожи — он и здесь; в любом воспаленном месте вновь встречаем лимфоцит… Этот представитель клеток белой крови — лейкоцитов практически вездесущ, и ведет он себя порой необъяснимо.

Например, его «сородичи» нейтрофилы, эозинофилы, базофилы и моноциты усиленно трудятся в очаге воспаления; поглощают бактерии, обломки клеток, выделяют протеолитические ферменты, помогающие переваривать мертвую ткань. А лимфоцит как бы стоит в сторонке, не проявляя видимой активности. Так ли это? И чем объясняется его присутствие в этой и других ситуациях?

На эти вопросы смогли ответить лишь в середине нашего века, почти через семь десятков лет после открытия лимфоцитов. Тонкие исследования показали, что лимфоцит вовсе не сторонний наблюдатель. Он ведущий организатор и активный участник всех иммунных, защитных реакций, протекающих в организме.

Параметры лейкоцитов

Эта самая маленькая (диаметр лимфоцита — 5-7 микрон) клетка семейства лейкоцитов оказалась главной среди своих «сородичей»; как выяснилось, от лимфоцитов в значительной степени зависит поддержание численности и специализация всех клеток лейкоцитарного ряда.

Не будь лимфоцитов, другие клетки белой крови не знали бы о том, что в организм проник болезнетворный микроб, вирус, чужеродный белок, ибо функция обнаружения и распознавания генетически чужеродных агентов (антигенов) и «оповещения» об их вторжении возложена на лимфоциты.

Наперечет зная все клетки организма, лимфоциты охраняют его от всего генетически чужеродного. Именно при их участии происходит отторжение чужой ткани при трансплантации. Не щадят лимфоциты и клетки собственного организма, переродившиеся при патологическом процессе или мутации — при случайном изменении их генов.

Этим и объясняется непременное присутствие лимфоцитов при клеточном делении, независимо от того, физиологическими или патологическими причинами оно вызвано. Ведь известно, что мутации чаще всего возникают при делении, размножении клеток, поэтому лимфоциты должны постоянно следить за этим процессом, чтобы в случае появления мутанта организовать быструю расправу над ним.

Но только ли в жестком контроле над генетическим постоянством заключается роль лимфоцитов?

Роль лейкоцитов в восстановлении и делении клеток

Учеными был проведен интересный эксперимент. Лимфоциты животного, в организме которого шел такой активный процесс, как регенерация печени, ввели здоровому животному. И у него начали активно делиться клетки нормальной, неповрежденной печени.

Опыт повторяли снова и снова и получали все тот же поразительный эффект. Ученые предположили, что участие лимфоцитов в процессах клеточного деления обусловлено, не только их обязанностью нести иммунный надзор, но что им присуща также строительная, морфогенетическая функция.

О том, что лейкоциты (и в их числе лимфоциты) оказывают влияние на деление клеток, было известно и раньше. В эксперименте на рану наносили сыворотку, в которой культивировали лейкоциты, и заживление раны шло гораздо быстрее.

Объясняли это так называемой трофической функцией лейкоцитов, считая, что они обогащают сыворотку питательными веществами. Полагали, что, кроме этих веществ, клетки ткани используют для регенерации «обломки» погибающих лейкоцитов.

Сегодня можно с уверенностью сказать, что дело не только в питательных веществах (этот фактор нельзя отрицать полностью), но главным образом в специфическом биологически активном субстрате, способствующем размножению клеток. Какое вещество (а может быть, вещества?) входит в состав этого субстрата, неясно, выделить его пока не удается. Но достоверно установлено, что продуцирует его и переносит «регенерационный стимул» опять жене лимфоцит.

Самое удивительное то, что лимфоциты переносят не просто стимул к делению как таковому. Эта «любопытная» клетка всегда хорошо осведомлена, в каком органе идет регенерация. Лимфоциты животного с регенерирующей печенью вызывают у здоровых животных усиленное деление главным образом печеночных клеток; лимфоциты животного с восстанавливающейся почкой — деление клеток почки реципиента.

Сигнал к размножению клеток лимфоцит переносит и в тех случаях, когда в организме донора происходит усиленное клеточное деление, не связанное с повреждениями какого-либо органа.

Например, гипоксия (недостаток кислорода), как известно, приводит к усиленному образованию эритроцитов — носителей дыхательного пигмента гемоглобина. Так вот, если взять лимфоциты у животного, находящегося в состоянии гипоксии, и ввести их животному, которое не испытывает кислородного голодания, то через некоторое время можно наблюдать у него стимуляцию продукции эритроцитов.

Какие же структуры лимфоцита играют роль запоминающего и воспроизводящего устройства? Пожалуй, это одна из самых интересных и сложных загадок, которые когда-либо загадывал лимфоцит исследователям. Разгадать же ее просто необходимо, ибо есть основания полагать, что это откроет путь к лечению многих болезней.

Как часто в клинической практике врачи сталкиваются с необходимостью повлиять на регенерационные процессы. И лимфоциты могли бы здесь оказать неоценимую помощь. Ведь они обладают высокой мобильностью, имеют широкий доступ практически ко всем тканям и органам и способны передавать свои «навыки» организму, в котором надо стимулировать регенерацию определенной ткани.

Возможно, лимфоциты помогут в какой-то мере решить сложнейшую проблему лечения наследственных заболеваний.

Изучая наследственную патологию — остеопетроз у мышей и крыс, выражающуюся в ненормальном формировании костей и преждевременном их уплотнении, специалисты обнаружили следующий факт. Введение больным мышам и крысам лимфоцитов от их здоровых «братьев и сестер» приводило к нормализации процесса формирования кости.

Правда, при условии подавления активности собственных лимфоцитов больных животных. Разве не поразительно, что наследственный порок развития, каковым является остеопетроз, удалось, пусть в эксперименте, исправить с помощью обыкновенных лимфоцитов!

Тогда что мешает широко использовать морфогенетические свойства лимфоцита в клинике?

Мешает… лимфоцит. Среди клеток нашего организма он самый мощный носитель антигенов, следовательно, попадая в чужой организм, вызывает сильный иммунный ответ. А как же эксперименты? Дело в том, что проводились они на животных чистых линий. Все животные в пределах одной такой линии похожи друг на друга даже больше, чем две капли воды; их лимфоциты (как и все прочие клетки) абсолютно идентичны.

Лимфоциты же разных людей отличаются по своим антигенным свойствам и, следовательно, без соответствующего подбора не могут быть перелиты от одного человека другому. И, тем не менее, создаваемая в нашей стране служба типирования — подбора совместимых по антигенам донора и реципиента позволяет надеяться на частичное решение этой проблемы.

Кроме того, специалисты предполагают, что биологически активный субстрат – носитель «регенерационного стимула» окажется не столь высоко антигенным, как лимфоцит.

Поделиться ссылкой:

Отлично отлаженная иммунная система здорового человека в состоянии справиться с большинством внешних и внутренних угроз. Лимфоциты – кровяные тельца, которые первыми вступают в сражение за чистоту организма. Вирусы, бактерии, грибок – ежедневная забота иммунитета. Причём функции лимфоцитов не ограничиваются обнаружением внешних врагов.

Любые повреждённые или неполноценные клетки собственных тканей так же должны быть обнаружены и уничтожены.

Функции лимфоцитов в крови человека

Основными исполнителями в работе иммунитета у человека выступают бесцветные кровяные тельца – лейкоциты. Каждая их разновидность выполняет свою функцию, важнейшая из которых отводится именно лимфоцитам. Их количество относительно других лейкоцитов в крови иногда превышает 30%. Функции лимфоцитов достаточно разнообразны и сопровождают весь иммунный процесс с начала до конца.

По сути, лимфоциты обнаруживают любые фрагменты, не соответствующие организму генетически, дают сигнал к началу сражения с чужеродными объектами, контролируют весь его ход, активно участвуют в уничтожении «врагов» и завершают бой после победы. Как добросовестная охрана, они запоминают каждого нарушителя «в лицо», что даёт организму возможность при следующей встрече действовать быстрее и эффективнее. Так у живых существ проявляется свойство, называемое иммунитетом.

Наиболее важные функции лимфоцитов:

1. Обнаружение вирусов, бактерий, других вредоносных микроорганизмов, а также любых клеток собственного тела, имеющих отклонения (старых, повреждённых, заражённых, мутировавших).
2. Сообщение иммунной системе о «вторжении» и типе антигена.
3. Непосредственное уничтожение болезнетворных микробов, выработка антител.
4. Руководство всем процессом при помощи специальных «сигнальных веществ».
5. Сворачивание активной фазы «сражения» и руководство уборкой после боя.
6. Сохранение памяти о каждом побеждённом микроорганизме для последующего быстрого распознавания.

Выработка таких солдат иммунитета происходит в красном костном мозге, они имеют разное строение и свойства. Удобнее всего различать иммунные лимфоциты по функциям в защитных механизмах:

• В-лимфоциты распознают вредоносные включения и синтезируют антитела;
• Т-лимфоциты активизируют и тормозят иммунные процессы, непосредственно уничтожают антигены;
• NK-лимфоциты выполняют функцию контроля за тканями родного организма, способны убивать мутировавшие, старые, переродившиеся клетки.

По размеру, строению отличают крупные гранулярные (NK) и малые (Т, В) лимфоциты. У каждого типа лимфоцитов есть особенности и важные функции, которые стоит рассмотреть подробней.

B-лимфоциты

К отличительным особенностям относится то, что для нормальной работы организму требуются не просто молодые лимфоциты в больших количествах, а закалённые созревшие солдаты.

Созревание и воспитание Т-клетки проходят в кишечнике, аппендиксе, миндалинах. В этих «тренировочных лагерях» молодые тельца получают специализацию для выполнения трёх важных функций:

1. «Наивные лимфоциты» ‒ молодые, не активированные кровяные тельца, не имеют опыта встреч с чужеродными веществами, а потому не обладают жёсткой специфичностью. Они способны проявить ограниченную реакцию на несколько антигенов. Активируясь после встречи с антигеном, они отправляются в селезёнку или костный мозг на повторное созревание и быстрое клонирование себе подобных. После дозревания из них очень быстро вырастают плазматические клетки, вырабатывающие антитела исключительно к данному виду возбудителя.
2. Дозревшие плазматические клетки, строго говоря, уже не лимфоциты, а фабрики по производству специфических растворимых антител. Живут они всего несколько дней, самоустраняясь сразу, как только исчезает угроза, вызвавшая защитную реакцию. Некоторые из них позже будут «законсервированы», опять станут малыми лимфоцитами с памятью об антигене.
3. Активированные В-лимфоциты, при содействии Т-лимфоцитов могут становиться хранилищами памяти о побеждённом чужеродном агенте, они живут десятилетиями, выполняют функцию передачи информации своим «потомкам», обеспечивая длительный иммунитет, ускоряя ответ организма на встречу с тем же типом агрессивного воздействия.

В-клетки очень специфичны. Каждая из них активируется только при встрече с определённым типом угрозы (штаммом вируса, видом бактерий или простейших, белком, химическим веществом). На возбудителей другой природы лимфоцит не среагирует. Таким образом, главная функция В-лимфоцитов – обеспечение гуморального иммунитета и производство антител.

T-лимфоциты

Молодые Т-тела также продуцирует костный мозг. Этот вид эритроцитов проходит самый жёсткий поэтапный отбор, который отбраковывает более 90% молодых клеток. «Воспитание» и селекция происходят в вилочковой железе (тимусе).

Обратите внимание! Тимус – орган, вступающий в фазу наибольшего развития между 10 и 15 годами, когда его масса может достигать 40 г. После 20 лет он начинает уменьшаться. У стариков, тимус весит как у младенцев, не более 13 г. Рабочие ткани железы после 50 лет замещаются жировыми и соединительными. Соответственно уменьшается количество Т-клеток, ослабевают защитные силы организма.

В результате отбора, происходящего в вилочковой железе, отсеиваются Т-лимфоциты не способные связать ни одного чужеродного агента, а также обнаружившие реакцию на белки родного организма. Остальные дозревшие тельца признаются годными и рассеиваются по телу. С кровотоком циркулирует огромное количество Т-клеток (около 70% от всех лимфоцитов), велика их концентрация в лимфоузлах, селезёнке.

Тимус покидают три вида зрелых Т-лимфоцитов:

• Т-хелперы. Помогают выполнять функции В-лимфоцитам, другим иммунным агентам. Осуществляют руководство их действиями при непосредственном контакте или отдают приказы выделяя цитокины (сигнальные вещества).
• Т-киллеры. Цитотоксические лимфоциты, которые непосредственно уничтожают неполноценные, инфицированные, опухолевые, любые видоизменённые клетки. Т-киллеры также ответственны за отторжение чужеродных тканей при имплантации.
• Т-супрессоры. Исполняют важную функцию надзора за активностью В-лимфоцитов. Затормаживают или прекращают реакции иммунного ответа, при необходимости. Их непосредственная обязанность – не допускать аутоиммунных реакций, когда защитные тела принимают свои клетки за враждебные, начиная их атаковать.

Т-лимфоциты обладают главными свойствами: регулировать скорость защитной реакции, её продолжительность, служить обязательным участником некоторых превращений и обеспечивать клеточный иммунитет.

NK-лимфоциты

В отличие от малых форм, NK-клетки (нулевые лимфоциты) крупнее и содержат гранулы, состоящие из веществ, разрушающих оболочку заражённой клетки или уничтожающих её целиком. Принцип поражения враждебных включений похож на соответствующий механизм у Т-киллеров, но обладает большей силой и не имеет выраженной специфичности.

NK-лимфоциты не проходят процедуру дозревания в лимфатической системе, способны реагировать на любые антигены и убивать такие образования, перед которыми бессильны Т-лимфоциты. За такие уникальные качества их называют «натуральными киллерами». NK-лимфоциты являются главными истребителями раковых клеток. Повышение их числа, увеличение активности – является одним из перспективных направлений развития онкологии.

Интересно! Лимфоциты несут в себе крупные молекулы, передающие генетическую информацию по всему организму. Важная функция этих кровяных телец не ограничивается только защитой, а распространяется на регулирование восстановления, роста, дифференциации тканей.

При необходимости, нулевые лимфоциты могут выполнять функции В- или Т-клеток, таким образом являясь универсальными солдатами иммунной системы.

В сложном механизме иммунных процессов лимфоциты играют руководящую, регулирующую роль. Причём осуществляют они свою работу как при контакте, так и на расстоянии, вырабатывая особые химические вещества. Распознавая эти сигналы-приказы, все звенья иммунной цепи согласованно включаются в процесс и обеспечивают чистоту и долговечность человеческого организма.