ЛИМФОПОЭЗ: ХАРАКТЕРИСТИКА, СТАДИИ, РЕГУЛЯЦИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

Лимфопоэз является процесс формирования и созревания серии лимфоцитов, в том числе B - лимфоцитов, Т - лимфоцитов и клеток NK. Лимфоциты берут начало от клетки-предшественника лимфоцитарного ряда, называемой общим лимфоидным предшественником.

В-лимфоциты продуцируются и созревают в костном мозге, но активируются во вторичных лимфоидных органах. Вместо этого Т-лимфоциты продуцируются в костном мозге, созревают в тимусе и активируются во вторичных лимфоидных органах.

Схема лимфопоэза. Источник: Jmarchn Отредактированное изображение.

В свою очередь, лимфоциты NK производятся в тимусе, а оттуда они попадают в периферическую кровь. О процессе созревания этих клеток известно очень мало.

В процессе лимфопоэза клетки приобретают характерные мембранные рецепторы. Однако важно отметить, что в случае лимфопоэза невозможно дифференцировать разные предшественники по простой морфологии.

То же самое происходит со зрелыми лимфоцитами в периферической крови, потому что, несмотря на то, что каждый тип лимфоцитов имеет определенный процент в периферической крови, их невозможно отличить между одним и другим.

В случае B-лимфоцитов они составляют 10-30% циркулирующих лимфоцитов, в то время как сумма CD4 и CD8 Т-лимфоцитов составляет 65-75%. Наконец, NK-лимфоциты составляют 15-20%.

характеристики

Лимфопоэз - сложный процесс, поскольку он обладает уникальными характеристиками. Например, стволовые клетки образуются в костном мозге, но процесс созревания может происходить в костном мозге или в тимусе, в зависимости от типа лимфоцитов.

С другой стороны, в других клеточных линиях различные предшественники морфологически узнаваемы, но в случае лимфопоэза это не так.

Различные предшественники лимфоцитов в костном мозге неотличимы друг от друга с морфологической точки зрения, поскольку при наблюдении образца костного мозга все незрелые предшественники лимфоцитов будут выглядеть одинаковыми.

То же самое происходит с различными типами зрелых лимфоцитов, которые циркулируют в крови (B, T-лимфоциты), все они выглядят морфологически похожими. Следовательно, простым микроскопическим наблюдением их невозможно различить.

Единственным исключением являются NK-лимфоциты, которые могут иметь вид более крупных клеток с гранулами в цитоплазме.

происхождения

Кроветворный процесс начинается с дифференцировки стволовой клетки. Это может привести к появлению мультипотенциальных клеток-предшественников для любой клеточной линии (эритроидной, гранулоцитарной, лимфоидной, моноцитарной и мегакариоцитарной).

Далее будет рассказано о лимфопоэзе. Мультипотенциальная клетка-предшественник, называемая лимфоидной и миелоидной колониеобразующей единицей (КОЕ LM), возникает из плюрипотенциальной стволовой клетки. Он может дифференцироваться на две клетки-предшественники CFU-L (CFU-Lymphoid) и CFU-M (CFU-Myeloid).

Лимфоциты происходят из мультипотенциальных стволовых клеток (КОЕ-Л), также известных как ПКЛ (общий лимфоидный предшественник).

Этапы

Лимфопоэз начинается с лимфоидных КОЕ, которые будут объяснены поэтапно в зависимости от типа лимфоцитов. Из него могут быть созданы клетки-предшественники для каждого типа лимфоцитов, то есть в КОЕ-В (В-лимфоциты), КОЕ-Т (Т-лимфоциты и NK-лимфоциты).

-Образование В-лимфоцитов

Фаза костного мозга

В-лимфоциты начинаются с КОЕ-В. Процесс созревания длительный. Одна часть находится в костном мозге, а другая - вне его.

Процесс проходит через несколько типов клеток, перечисленных в порядке ниже: пре-B-клетки, пре-B-лимфоциты, незрелые B-лимфоциты, зрелые B-лимфоциты, наивные B-лимфоциты, иммунобластные B-лимфоциты и плазматические клетки.

Как уже упоминалось, эти клетки неотличимы друг от друга с точки зрения их внешнего вида, но они различаются молекулярно, поскольку по мере развития процесса созревания добавляются мембранные маркеры, называемые рецепторами B-клеток (BCR).

Эти мембранные рецепторы представляют собой не что иное, как антитела типа IgM и IgD, которые связываются с мембраной лимфоцитов. Все рецепторы получены в костном мозге.

Экстрамедуллярная фаза

Лимфоцит, который попадает в кровоток, является чистым лимфоцитом. Он назван так потому, что никогда не сталкивался с антигеном и поэтому не реагировал на него.

Девственный лимфоцит будет путешествовать по телу. Тур включает в себя проходы через вторичные лимфоидные органы, такие как лимфатические узлы, селезенка и лимфоидную ткань, связанную со слизистой оболочкой (MALT). Оттуда вы можете вернуться в круговорот и так далее, вы можете повторить маршрут, пока он не активирован.

Теперь, если во время прохождения через вторичный лимфоидный орган он встречает антиген, он перестанет быть девственным и станет иммунобластным B-лимфоцитом, то есть активируется.

Для завершения процесса активации клетки она становится функциональной плазматической клеткой или клеткой памяти. Это происходит в зародышевых центрах, расположенных в коре вторичных лимфоидных органов.

Плазматическая клетка или плазмацит, как их еще называют, способны вырабатывать специфические антитела против антигена, который их активировал. Иммунобластные B-лимфоциты и плазматические клетки выполняют свою функцию в лимфоидном органе, и маловероятно, что они снова войдут в кровоток.

Плазмациты - это большие клетки, и когда они накапливаются в зародышевых центрах, это подтверждается увеличением вовлеченного лимфоидного органа (спленомегалия, аденомегалия).

-Формирование Т-лимфоцитов

Т-лимфоциты начинаются с КОЕ-Т-клетки. В этом случае процесс делится на два этапа: тот, который происходит в костном мозге, и тот, который происходит вне его, а именно в тимусе.

Фаза костного мозга

Процесс в костном мозге довольно короткий, так как протимоцит, также называемый пролимфоцитом, образуется из КОЕ-Т. Он покидает костный мозг и попадает в тимус, где и происходит окончательный процесс созревания.

Фаза в тимусе

Протоцит переходит в периферическую кровь и достигает тимуса, где процесс созревания заканчивается. Из протимоцита он переходит в следующие состояния: незрелый тимоцит и зрелый тимоцит. Последний превращается в девственный Т-лимфоцит, который попадает в периферическую кровь.

Процесс созревания Т-лимфоцитов в тимусе

Процесс созревания состоит из приобретения рецептора Т-клеточной мембраны, известного как (TCR), и мембранных маркеров CD (кластер дифференцировки). Наиболее важными в этих клетках являются CD4 и CD8.

Лимфоциты, имеющие рецептор CD4, называются вспомогательными лимфоцитами. Существует два класса: Т-лимфоциты CD4 (помощники) и Т-лимфоциты CD4 + CD25 (супрессоры). Обратите внимание, что последние, помимо рецептора CD4, также обладают CD25.

С другой стороны, стоит упомянуть, что лимфоциты-помощники CD4 делятся на две категории или типы: Th1 и Th2.

Каждый из них играет определенную роль в иммунной системе. Th1 направляют их внимание на стимуляцию цитотоксических лимфоцитов для высвобождения лимфокинов. В то время как Th2 связаны со стимуляцией плазматических клеток, так что они секретируют антитела.

Наконец, лимфоциты, на мембране которых находится рецептор CD8, называются цитотоксическими.

Все предшественники лимфоцитов физически идентичны друг другу, поэтому их невозможно идентифицировать простым микроскопическим наблюдением. То же самое и со зрелыми Т- и В-лимфоцитами, циркулирующими в периферической крови.

Выход из тимуса

Девственные Т-лимфоциты будут перемещаться по кровеносной системе, проходя через вторичные лимфоидные органы. Они могут вернуться в кровообращение до тех пор, пока они не активируются во вторичных лимфоидных органах. Это повторяется снова и снова.

Когда девственный Т-лимфоцит встречает антиген, он становится иммунобластным Т-лимфоцитом. Позже он становится Т-лимфоцитом, эффектором, который может дифференцироваться в Т-хелперный лимфоцит (TCD4) или также в цитотоксический Т-лимфоцит (TCD8).

-Формирование лимфоцитов NK

Название лимфоцита NK происходит от английской аббревиатуры (естественный убийца). Информации об этой ячейке немного. Пока известно, что он имеет тот же исходный предшественник Т-лимфоцитов, то есть часть КОЕ-Т.

Важным шагом в формировании NK-клетки является потеря рецептора CD34 в его предшественниках.

Одно из отличий его от остальных лимфоцитов состоит в том, что его плазматическая мембрана не имеет специфических рецепторов. Хотя он действительно содержит неспецифические рецепторы, такие как CD16 и CD57.

Вот почему эта клетка действует без необходимости активировать себя, участвуя в врожденном или неспецифическом иммунитете, выполняя очень важные функции в иммунном надзоре.

Его функции включают устранение клеток, инфицированных бактериями или вирусами, и удаление клеток со злокачественными свойствами. Выведение осуществляется путем лизиса клеток с помощью вещества, называемого перфорином.

Лимфоциты NK также реагируют на чужие ткани, будучи ответственными за отторжение трансплантатов.

Регуляция лимфопоэза

Микроокружение костного мозга играет важную роль в поддержании самых недифференцированных клеток-предшественников.

На первом этапе дифференцировки предшественников лимфоидных клеток интерлейкин 3 (IL3) действует как стимулирующее вещество.

В следующих фазах действуют другие интерлейкины, такие как IL-4, IL-5 и IL-6, которые стимулируют пролиферацию и дифференцировку линии B.

Со своей стороны, ИЛ-1 участвует в процессе активации как Т-, так и В-лимфоцитов.

Точно так же Т-лимфоциты-супрессоры помогают в гомеостазе иммунного ответа, поскольку они ответственны за высвобождение лимфокинов, которые ингибируют пролиферацию клеток линии лимфоцитов. К ним относятся IL-10 и трансформирующий фактор роста β (TGF-β).

Следует иметь в виду, что после 60 лет большая часть тимуса регрессирует и, следовательно, популяция зрелых Т-лимфоцитов будет уменьшаться. Вот почему пожилые люди всегда более подвержены инфекциям.

гистология

Девственные лимфоциты

Наивные лимфоциты - это маленькие клетки, размером примерно 6 мкм в диаметре. У них скудная цитоплазма с компактным хроматином.

В нем слабо развиты органеллы, например: эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи, а митохондрии встречаются редко.

Лимфобластный или иммунобластный Т-лимфоцит

Они больше, чем наивные клетки, их размер составляет примерно 15 мкм. Цитоплазма более обильная, ядерный хроматин очищается до такой степени, что можно наблюдать ядрышко. Органеллы, которые ранее были недоразвитыми или редкими, теперь хорошо сформированы и многочисленны.

Эффекторные клетки

Т-лимфоциты иммунобластов могут трансформироваться в эффекторные клетки. Они недолговечны. Они обладают хорошо развитыми органеллами, как и их предшественники.

Ячейки памяти

Клетки памяти размером с девственные лимфоциты. Их держат в состоянии летаргии или покоя в течение многих лет.

Лимфоциты NK

В отличие от остальных лимфоцитов, этот немного изменился по внешнему виду, появившись в виде чуть более крупной клетки и с определенными гранулами в цитоплазме. Он имеет хорошо развитые органеллы и больше цитоплазмы. Эти особенности можно обнаружить с помощью электронной микроскопии.

Ссылки

1. Иммунная система. Общие черты. Доступно на: sld.cu
2. Монтальвилло Э., Гарроте Дж., Бернардо Д. и Арранц Э. Врожденные лимфоидные клетки и естественные Т-клетки-киллеры в иммунной системе желудочно-кишечного тракта. Rev Esp Enferm Dig, 2014; 106 (5): 334-345. Доступно на: scielo.isciii.es
3. Вега-Робледо Г. Лимфоидные органы. Rev Fac Med UNAM. 2009; 52 (5) 234-236. Доступно на: medigraphic.com
4. Баландран Дж. И Пелайо Р. Онтогенез В-лимфоцитов Rev Alerg Méx 2016; 63 (1): 71-79. Доступно на: redalyc.org
5. Сааведра Д., Гарсия Б. Иммунное старение: влияние возраста на иммунную систему. Rev Cubana Hematol Immunol Hemoter. 2014; 30 (4): 332-345. Доступно на: scielo.