Все компоненты крови, в том числе и клетки иммунной системы, происходят от плюрипотентных кроветворных стволовых клеток костного мозга. Под действием растворимых медиаторов (цитокинов) и контактных сигналов, подаваемых стромальными клетками, эти абсолютно недифференцированные клетки-предшественники превращаются в различные клетки крови.
Плюрипотентные кроветворные стволовые клетки являются одними из немногих клеток организма, способных к самовоспроизведению, то есть могут делиться, не подвергаясь дифференцировке и обеспечивая тем самым бесконечный источник клеток крови.
Костный мозг производит в день 1,75 * 1011эритроцитов (красных кровяных клеток) и 7-10 * 109 лейкоцитов (белых кровяных клеток) и в случае необходимости может увеличить это число в несколько раз. Такие клетки-предшественники могут давать начало колониям дифференцированных клеток in vitro.
Миелоидные клетки-предшественники последовательно превращаются в следующие типы клеток:
- мегакариоциты — очень крупные многоядерные клетки, при фрагментации которых образуются тромбоциты,
- эритробласты — эти клетки делятся дальше и превращаются в циркулирующие эритроциты,
- миелобласты — могут превращаться в нейтрофилы, эозинофилы и базофилы, имеющие сегментированное ядро и называемые полиморфно-ядерными лейкоцитами в отличие от других одноядерных клеток,
- монобласты — предшественники моноцитов,
- дендритные клетки.
Гранулоциты, моноциты и дендритные клетки обладают способностью поглощать частицы, микроорганизмы и жидкости и поэтому называются фагоцитами («фаго» от греческого есть, кушать).
При действии растворимых медиаторов, называемых хемокинами, лейкоциты мигрируют из кровотока в ткани, где восстанавливают поврежденный участок и удаляют бактерий, паразитов и мертвые клетки, которые вызвали воспаление. После миграции в ткани моноциты крови превращаются в макрофаги.
Клетки иммунной системы
Наиболее важными клетками иммунной системы являются лимфоциты, берущие начало от общих клеток-предшественников в костном мозге.
Различают два типа лимфоцитов:
- Т-лимфоциты, ответственные за клеточный иммунный ответ,
- В-лимфоциты, продуцирующие антитела и ответственные за гуморальный иммунный ответ.
Существуют клетки третьего типа — естественные клетки-киллеры, также являющиеся частью лимфатической системы. Эти клетки родственны Т-лимфоцитам, однако их происхождение все еще остается предметом дискуссии, поскольку они также имеют некоторые черты миелоидных клеток.
Врачи отмечают, что происхождение клеток иммунной системы является сложным и многогранным процессом. Основные клетки иммунной системы, такие как лимфоциты и макрофаги, развиваются из стволовых клеток, находящихся в костном мозге. Эти стволовые клетки, под влиянием различных факторов роста и сигнальных молекул, дифференцируются в специфические типы клеток, отвечающие за защиту организма от инфекций и заболеваний.
Специалисты подчеркивают, что правильное функционирование иммунной системы зависит не только от количества клеток, но и от их качества и способности взаимодействовать друг с другом. Например, Т-лимфоциты играют ключевую роль в распознавании и уничтожении инфицированных клеток, в то время как В-лимфоциты отвечают за выработку антител.
Таким образом, понимание механизмов, лежащих в основе развития и функционирования клеток иммунной системы, имеет важное значение для разработки новых методов лечения и профилактики заболеваний. Врачи уверены, что дальнейшие исследования в этой области помогут улучшить подходы к иммунотерапии и вакцинопрофилактике.
Механизм защиты от инфекции
Основной функцией иммунной системы является защита организма от инфекции. Врожденный иммунитет представляет собой наиболее древний способ защиты, имеющий значительное сходство у организмов разных видов. Его основными элементами являются фагоцитирующие клетки, белки крови и естественные клетки- киллеры.
Принципы действия данной системы основаны на узнавании типичных молекулярных структур, общих для различных патогенов. Врожденный иммунитет срабатывает практически сразу после воздействия патогена — обычно этот процесс развивается за несколько часов.
Приобретенный иммунитет с филогенетической точки зрения представляет собой более молодой механизм; он основан на существовании рецепторов, высокоспецифичных к определенным областям (эпитопам) патогенов. Эти рецепторы могут быть связаны с клеткой (на Т-лимфоцитах и некоторых В-лимфоцитах) или находиться в секретированной форме (антитела, продуцируемые В-лимфоцитами).
Единственный Т- или В-лимфоцит пролиферирует и образует огромное число идентичных дочерних клеток (клональная экспансия). Этот специфический ответ развивается на протяжении нескольких дней или недель.
Происхождение клеток иммунной системы вызывает множество обсуждений и интереса среди ученых и широкой аудитории. Многие исследователи подчеркивают, что эти клетки развиваются из стволовых клеток, находящихся в костном мозге. Этот процесс, называемый гемопоэзом, включает множество этапов, на которых стволовые клетки дифференцируются в различные типы иммунных клеток, такие как лимфоциты и макрофаги.
Некоторые люди выражают удивление тем, насколько сложной и тонкой является эта система. Обсуждаются также генетические и экологические факторы, влияющие на развитие иммунной системы. Важно отметить, что понимание происхождения клеток иммунной системы не только углубляет наши знания о биологии, но и открывает новые горизонты в медицине, позволяя разрабатывать более эффективные методы лечения заболеваний. В целом, интерес к этой теме продолжает расти, подчеркивая важность иммунной системы для здоровья человека.
Пластичность стволовых клеток
Находясь в специализированной ткани, гемопоэтическая клетка-предшественник может дифференцированно превращаться в различные клетки крови или тканеспецифичные клетки:
- гепатоциты,
- нейроны,
- клетки мышц,
- клетки эндотелия.
Сигналы, управляющие законами дифференцировки в специализированные клетки, в значительной степени остаются неизученными. Небольшое число гемопоэтических стволовых клеток циркулирует в периферической крови. По морфологическим признакам они не отличаются от небольших лимфоцитов.
Вопрос-ответ
Откуда берутся клетки иммунной системы?
Клетки адаптивного иммунитета представлены специфической группой лейкоцитов — лимфоцитами, которые подразделяют на T-лимфоциты (T-клетки) и B-лимфоциты (B-клетки). Лимфоциты образуются от гемоцитобластов в костном мозге, и далее T-клетки созревают в тимусе, а B-клетки созревают в костном мозге.
Чем образована иммунная система?
Органы, из которых состоит иммунная система, включают костный мозг, вилочковую железу, селезенку, миндалины и аппендикс. Костный мозг и вилочковая железа вырабатывают белые кровяные клетки. Селезенка, миндалины и аппендикс задерживают микробы и другие антигены, а также служат местом укрепления клеток иммунной системы.
Где зарождается иммунитет?
Это вилочковая железа (или тимус) и костный мозг. В них происходит созревание и отбор клеток. А запуску этих процессов помогают лимфатические узлы, располагающиеся в области крупных суставов (плечевых, локтевых, коленных, тазобедренных) и в области шеи. Также иммунитет зависит от микрофлоры кишечника.
Как образуется иммунитет?
Естественный иммунитет формируется при встрече с патогеном, в результате чего в организме вырабатываются защитные иммунные факторы (активный естественный иммунитет), либо они попадают в готовом виде из материнского организма в период внутриутробного развития или при грудном вскармливании (пассивный естественный иммунитет).
Советы
СОВЕТ №1
Изучите основные типы клеток иммунной системы, такие как Т-лимфоциты, В-лимфоциты и макрофаги. Понимание их функций поможет вам лучше осознать, как ваш организм защищается от инфекций и заболеваний.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на роль костного мозга в образовании клеток иммунной системы. Это важный орган, где происходит кроветворение, и его здоровье напрямую влияет на вашу иммунную защиту.
СОВЕТ №3
Следите за своим образом жизни, включая питание и физическую активность. Здоровый образ жизни способствует поддержанию нормальной функции иммунной системы и может помочь в образовании клеток, отвечающих за защиту организма.
СОВЕТ №4
Регулярно обновляйте свои знания о новых исследованиях в области иммунологии. Научные открытия могут изменить наше понимание клеток иммунной системы и их роли в здоровье человека.