Lymfatické orgány Imunitní obrana organismu MUDr.Richard Becke
Lymfatický systém se skládá z: • A) difúzní lymfatická tkáň / lymfocyty / a • nahromadění lymfatických uzlíků / folikuly /, tonsily : (částěčně • opouzdřené ), tenké a tlusté střevo /Payerské plaky /, appendix vermif. • • B) lymfatické opouzdřené orgány : • lymfatické uzliny , slezina , thymus • C) lymfatické cévy ( slepě začínající • kapiláry , lymfatické cévy , 2 hlavní lymfatické kmeny : • • Ductus thoracicus sinister • Truncus lymfaticus dexter • Lymfa vtéká z hlavních mízních kmenů zpět do venózního řečiště. • /Angulus venosus dexter et sinister /
Lymfatické cévy • A) kapiláry – začínají slepě v řídkém kolag. vazivu ,zejména pod epitelem / kůže, slizniční epitel – trávicí systém , stěna je propustná více než u krevních kapilár , projdou látky s vyšší molekulovou hmotností , antigeny, buňky, lipidy , apod. z tkáňového moku vzniká : • • • • • • • • •
čirá tekutina – lymfa / dosp. člověk : až 8 litrů / Za 24 hodin : 2 – 4 litry lymfy kapiláry se sbíhají do lymf. cév B) lymfatické cévy – mají chlopně / po 6 – 8 mm /, v jejich průběhu se nacházejí lymfatické uzliny.
LYMFATICKÁ UZLINA Základní stroma:retikulární vazivo
Afferentní lymfatické cévy
Pouzdro
Kůra
Af.C.
Dřeň
Efferentní lymfatická céva Scheme: Sobotta, Hammerson, Histology, 1980
Hilus
LYMFATICKÁ UZLINA ,HE C= pouzdro, T= septa Cx= kůra
Hilus
F – lymfatické folikuly v kůře Photomicrograph: Wheater´s Functional Histology, 2004
M= dřeň MC= dř.provazce P= paracortex
Pouzdro a kůra lymfatické uzliny
Lymfatické folikuly
Parakortikální Zóna T -lymfocyty Dřeň
Slezina • Největší lymfatický orgán – filtruje krev,podílí se na imunitě a: • odbourávání starých erytrocytů,trombocytů • Pouzdro – husté kolagenní vazivo • Trabekuly – vazivové provazce – rozvod krve po slezině – trabekulární cévy. • Hilus – a. lienalis , v. lienalis, nervy , lymfatické cévy – efferentní • Základní síť/ stroma / retikulární vazivo
Slezina – pouzdro a trabekuly - AZAN Bílá pulpa Červená pulpa
Trabekula a trabekulární artérie, Billrothovy provazce
Artérie centralis
Bílá pulpa PALS
M
Venózní sinusy v červené pulpě,40 – 150um
M - makrofágy
closed Scheme: Ross, Pawlina, Histology, 2006
macrophages (M)
open
sinus RC E
E = endothelium, RC = reticular cell, S = sinus
SEM from: Junqueira, Carneiro, Basic Histolgy, 2003
Thymus • Centrální lymfoepitelový orgán • Uložení : horní mediastinum , těsně za sternem. • Dvoulaločnatý orgán , největší v období puberty , později postupná involuce • Pouzdro , septa – rozdělují thymus na neúplné / nepravé / lalůčky. • Stroma : retikulární epitel • Za prenatálního vývoje osidlují thymus precursorové buňky lymfocytů z kostní dřeně
THYMUS Collection of ÚHIEM
Pouzdro
septum
Dřeň
Kůra
Pouzdro
Photomicrograph: Gartner, Hiatt, Color Atlas of Histology, 1994
Kůra v thymu • • • • •
Tmavší než dřeň Proliferace a diferenciace T lymfocytů / získávání imunokompetence / Thymopoetin , ochrana před antigeny – tenká vrstva : výběžky buněk retikulárního epitelu kolem kapilár.
• Makrofágy – fagocytóza T lymfocytů, které • nejsou schopné získat immunokompetenci , nejsou schopné vázat MHC molekuly na APC , jen 2 – 3 % T lymfocytů projde selekcí – posouvájí se do dřeně.
Dřeň v thymu • • • •
Světlejší oblast – méně lymfocytů , více epitelových buněk ,venuly. Venuly s HEC – T lymfocyty / které prošly selekcí / opouštějí thymus – osidlují thymodependentní oblast a kolují v krvi / HEC – high endothelial cells /
• •
Hassalova tělíska – epitelové buňky s věkem podléhají hyalinní degeneraci a keratinizaci, rozpadá se jádro vzniká eosinofilní hmota
• • • •
Přibývá adipocytů !!!! S věkem , zmenšují se lalůčky, více vaziva a adipocytů, větší Hassalova tělíska
Imunitní obrana / reakce / organismu •
Imunitní obrana organismu je souhra nespecifických a specifických imunitních reakcí
• • • • • • • •
Nespecifická imunita / „ vrozená „ / je zabezpečena buňkami : neutrofilní granulocyty eosinofilní granulocyty makrofágy / vznikají z monocytů / NK – buňky / natural killers / likvidují nádorově transformované buňky/ Pronikne – li do organismu : ANTIGEN / ANTI : ,GEOS : / Je jakákoliv látka , která vyvolá imunitní reakci organismu Alergen – časný typ přecitlivělosti / alergická reakce /.
•
Jako první se proti antigenům zapojí nespecifická imunitní reakce tedy buňky s intenzivní fagocytózou.
Imunitní reakce organismu • • • • • • • •
Monocyt . V krvi koluje : 68 – 72 hodin ,z krve do vaziva několik týdnů funguje jako makrofág / Histiocyt / Makrofágy v játrech : Kupferovy buňky Makrofágy v plicích : Koniofágy Neutrofilní granulocyty / v krvi 6 – 12 hodin / - mikrofágy Buňky aktivně pronikají do místa infekce : „diapedesa „ přes stěnu kapilár / vliv : cytokiny : IL 8 , leukotrien LT B4 / Na membráně mají specifické receptory pro rozpoznání cizorodých látek / ToLR , NLR /.
• Makrofág obklopí antigen – výběžky : pseudopodie – přeskupí se cytoskelet – mikrofilamenta/ aktinová / a mikrotubuly. • Pohlcení antigenu / baktérie / : vznikne fagosom • Sníží se pH / 4 – 5 / , a fagosom splyne s lysosomem
Po splynutí s lysozómem vzniká fagolysozóm. Enzymy lysosomů : Degradace antigenu Na degradaci se podílejí Chlornanové anionty ( ClO- ) a Oxid dusnatý ( NO ). Antigen není zničen úplně!!!!! Reziduální tělísko Fagocyty exponují „ vystaví „ fragmenty proteinů z antigenu na svoji buněčné membráně a to přichycené na molekule MHC – tím se stávají mezičlánkem mezi nespecifickou a specifickou imunitní reakcí
pseudopodie
Imunitní reakce organismu • Fagocyty s vystaveným fragmentem antigenu se stávají antigen prezentujícími buňkami / APCells /. • MHC / major histocompatibility complex / glycoprotein na povrchu • membrány APC. • 2 třídy MHC : • Třída I ,II • Rozlišují se 2 typy • APC :
• APC nezralé • •
/ klidové, není infekce/
• APC zralé – •
Migrace do lymf. orgánů
Imunitní reakce organismu Rozvíjí se specifická imunitní reakce / zpoždění po nespecifické reakci / , tzv. získaná imunita. Thymus : kůra , dřeň , z dřeně opouštějí thymus / venuly s HEC / 2 subpopulace T lymfocytů : A ) Precursor T helper lymfocyt / Th 1 / , / CD 4 lymfocyt / B ) Precursor T cytotoxický / Tc / , / CD 8 lymfocyt / CD – speciální protein v membráně buňky : „ Cluster of differentiation „ Oba typy jsou neaktivní / tzv. naivní buňky /, do té doby, než se setkají s fragmentem antigenu na APC. / Thymodependentní oblasti – parakortikální zóna: lymfatická uzlina, PALS :slezina,tonsily, apod. Jakmile se naváží na fragment antigenu na APC, pomocí receptoru TCR/ T cell receptor / – mění se v účinné , efektorové buňky / CD 4 – MHC II, CD8 – MHC I /
Imunitní reakce organismu Aktivní T helper lymfocyt / Th2 / : začíná produkovat cytokiny – Interleukiny : IL 4 ,IL 5, IL 6 – mají vliv na B lymfocyty – diferenciace v imunoblasty / zárodečná centra lymfatických folikulů / , diferenciace v plasmatické buňky – ty začínají produkovat protilátky / imunoglobuliny /. Protilátky – vazba na antigen – vzniká komplex antigen – protilátka. Fagocytující buňky – mají molekulu Fc / vazba protilátky / Aktivní T cytotoxický lymfocyt / Tc 2 / - začíná zabíjet buňky, které se odlišují expresí svých povrchových molekul, virová nebo nádorová transformace buněk
Paměťové T a B lymfocyty
Kardiovaskulární systém MUDr.Richard Becke
Endotel • Endotelové buňky jsou ploché, protáhlé buňky , dlouhá osa buňky je paralelní se směrem toku krve v cévě , vyvýšené v oblasti jádra, na okrajích tenké 0,1 – 0,2 um. / • Velikost : zhruba 10 x 30 um • Jsou mesenchymového původu. • Buněčná spojení mezi buňkami : • Zonulae occludentes • Nexy • Desmosomy • Hemidesmosomy připevňují buňky • k lamině basalis
Selektivní bariéra • Endotelové buňky představují selektivní permeabilní bariéru pro přenos látek z krve do tkání a opačně. • 1/ Prostá difuze . malé hydrofilní • molekuly do velikosti 1,5 nm . Např. O2 a CO2 • • 2/ Pinocytosa / endocytosa na clatrinu • nezávislá / : aktivní transport – glukosa, • aminokyseliny, electrolyty • Pinocytotické vesikuly jsou transportovány přes • buňku : transcelulární transport • nebo na laterální stranu buněk – přes zonulae • occludentes: paracelulární transport
Schéma endotelových buněk Weibel – Paladeho tělíska obsahují von Willebrandův faktor : glycoprotein, který se účastní hemokoagulace ,vazbou na ostatní proteiny ,hlavně na faktor VIII
• • • • • •
•
Selektivní bariéra 3/ Endocytosa na clatrinu závislá / receptor mediated endocytosis /. Spec. molekuly : např. cholesterol , transferrin a lipoproteiny : 5 skupin : LDL,VLDL,HDL,IDL,chylomicrony / LDL : lipoprotein o velikosti 19 - 22 nm , kde tisíce molekul cholesterolu jsou navázány na protein, endotelové buňky mají na membráně receptor pro LDL. V buňkách nastane oxidace esterů cholesterolu.
Funkce endotelových buněk •
1/ Bariéra mezi trombocyty a subendotelovým vazivem : porušení endotelových buněk – uvolnění srážlivého faktoru, plasminogenu – agregace trombocytů v místě porušení – vznik trombu.
•
2/ Syntéza vasoaktivních factorů : endoteliny ,prostacycliny, růstové faktory / hemopoetické kolonie – stimulující faktory / , heparin.
•
3/ Syntéza částí laminy basalis : laminin, colagen IV, heparan sulfát
• •
4/ Konverze angiotensinogenu I na angiotensinogen II vliv na kůru nadledvin , aldosteron – zvýšení krevního tlaku
• •
5/ Inaktivace látek : bradykinin, serotonin, prostaglandiny, norepinefrin, trombin na biologicky neaktivní látky
•
6/ Modifikace – odbourávání lipoproteinů – jejich oxidace volnými radikály – modifikované LDL molekuly jsou pohlceny makrofágy, mění svůj tvar , nabývají na objemu – mění se v tzv.pěnové buňky
•
Kapiláry • Kapiláry / vlásečnice / - skládájí se z jediné vrstvy endotelových buněk / jejich vnější povrch sedí na lamině basalis , kterou produkují / • Průsvit kapilár je : 7 – 9 um • Délka : průměrně 0,25 – 1 mm • / v ledvinách delší kapiláry /. • Celková délka u člověka : odhad : 96 000 km. • Pericyty / Rougetovy buňky / jsou zevně od laminy basalis / actinová , myosinová filamenta ,tropomyosin, • – možnost kontrakce výběžků pericytů.
Kapiláry • A/ Typické kapiláry • 1) kontinuální, somatického typu • / př. svaly, plíce, CNS, kůra thymu, exokrinní • žlázy /. • • • •
2) fenestrované, viscerálního typu fenestrace přepaženy diafragmou / př. endokrinní žlázy, trávicí systém peritubulární kapiláry v ledvině /
• •
3) kapiláry s póry : fenestrace, kde chybí diafragma, / pouze ledvinná tělíska v ledvinách !!!! /.
• B/ Atypické kapiláry – krevní sinusoidy • / př. játra , kostní dřeň, kůra nadledviny, adenohypofýza /
Kapilára kontinuální, somatického typu : M – zonula occludens , Mp – výběžky pericytů, Mv – pinocytotické vesikuly, BL – lamina basalis , C – kolagenní fibrily.
PERICYTE
BL BL
Kapilára fenestrovaná, viscerálního typu –ERY – erytrocyt, F (P) – fenestrace přepaženy tenkou diafragmou / nemá stavbu buněčné membrány/, 60 – 80 nm. EC – endotelová buňka, Mv – pinocytotické vesikuly, J – buněčné spojení,Pe pericyt
ERY
F = fenestrace
Jádro
kapiláry s póry, bas.membrány,pedikly pódocytů,hemo – urinární bariéra Fenestrované kapiláry s póry – chybí diafragma(F = pores: 70 – 90 nm) Glomerularní basální membrána (BM, 300 – 350 nm silná) Jádro pódocytu Primární výběžek pódocytu
Močový prostor
Kapilára
Photomicrograph from: Wheater´s Functional Histology (Burkitt, Youngh, Heath), 2000
Kapilára atypická – sinusoidního typu – širší kapiláry s pomalým průtokem krve, průměr :30 – 40 um, veliké fenestrace : 0,5 – 3 um umožní přestup makromolekul,nesouvislá lamina basalis / BL/, buněčná spojení /J / : zonula occludens a nexy , Ly – lysozóm.
Základní stavba stěny cév • 1/ Tunica intima, interna – vnitřní vrstva • endotelové buňky + subendotelové vazivo. • 2/ Tunica media – střední vrstva je nejsilnější u artérií , složení se mění podle typu artérie nebo podle typu vény. • 3/ Tunica adventitia, externa – zevní vrstva , je nejsilnější u vén – kolagenní vazivo a elastická vlákna • Vasa vasorum / cévy cév / - jsou drobné artérie a vény v tunica adventitia velikých cév – pro výživu této vrstvy a části tun. media.
AORTA, orcein ,artérie elastického typu – aorta a její největší větve , tunica media – fenestrované elastické membrány , mezi nimi hladké svalové 2 1 buňky elastické membrány
intima
media
adventitia Photomicrographs: 1 – ÚHIEM, 2 – prof. Martínek
Elastické membrány
Artérie svalového typu
tunica media – hladké svalové buňky cirkulárné uspořádané
Tun. media
Vena svalového typu
T.AD.
