Imunobiológia

Orgány imunitného systému

Orgány imunitného systému klasifikujeme na primárne lymfatické (centrálne) a sekundárne lymfatické (periférne). Ako primárne lymfatické orgány sú označované kostná dreň, týmus a u vtákov Fabriciov vačok. Uvedené orgány sú miestom vzniku, diferenciácie a dozrievania imunokompetentných buniek, t. j. miestom, kde čerstvo vzniknuté („naivné“) lymfocyty vznikajúce z pluripotentnej hematopoetickej kmeňovej bunky po vycestovaní z kostnej drene získavajú dospelosť - stávajú sa zrelými T lymfocytmi niektorej z ich základných subpopulácii (týmus) alebo zrelými B lymfocytmi (iné miesto v kostnej dreni ako to, kde sa tvoria naivné lymfocyty). Zrelé T a B lymfocyty vstupujú do krvi, ktorá ich transportuje do sekundárnych lymfatických orgánov, kde sa usadzujú. Základnou úlohou centrálnych lymfatických orgánov je teda tvorba obranných buniek v kostnej dreni a ich „školenie“ na efektorové bunky v týmuse, resp. vo Fabriciovom vačku bez kontaktu s antigénom. Medzi sekundárne lymfatické orgány patria slezina, lymfatické uzliny a ich organizované zhluky (Peyerove plaky, tonzily, apendix). Sekundárne lymfatické orgány a tkanivá sú miestom, kde prebiehajú hlavné fázy antigénovo špecifických imunitných reakcií. Za ich hlavnú úlohu považujeme súboj s antigénmi, udržiavanie imunitnej odpovede v chode, vzájomnú komunikáciu medzi lymfocytmi, ich vyplavenie do krvného obehu a do tkanív prostredníctvom lymfatických ciev. Lymfatické tkanivo rozptýlené do funkčných, nie však anatomických celkov, je predstavované slizničným lymfatickým tkanivom (MALT - mucous associated lymphoid tissue).

Imunitný systém možeme vo všeobecnosti rozdeliť aj na systémový imunitný systém a slizničný imunitný systém.

Systémový imunitný systém

Slizničný imunitný systém

GALT (gut-associated lymphoid tissue) - lymfatické tkanivo čriev

BALT (bronchus-associated lymphoid tissue) - lymfatické tkanivo priedušiek,

UGALT (urogenital-associated lymphoid tissue) - lymfatické tkanivo močovo-pohlavného systému,

NALT (nose-associated lymphoid tissue) - lymfatické tkanivo nazofaryngeálne,

LALT (larynx-associated lymphoid tissue) - lymfatické tkanivo hrtana,

SALT (skin associated lymphoid tissue) - lymfatické tkanivo kože,

VALT (vascular-associated lymphoid tissue) - lymfatické tkanivo ciev

EALT (eye-associated lymphoid tissue) - lymfatické tkanivo oka.

Týmus

Týmus je primárnym lymfatickým orgánom, uloženým v mediastine, bilobulárneho tvaru (u väčšiny cicavcov) za sternom, pred žilami vstupujúcimi do srdca. Týmus je lymfoepitelový orgán s imunitnou a hormonálnou činnosťou. Dokonalá funkcia týmusu závisí od zosúladenej interakcie medzi epitelovými bunkami a dozrievajúcimi T lymfocytmi. Epitelové bunky produkujú rôzne hormóny, atraktívne pre progenitory tymocytov, vstupujúce do týmusu a faktory dôležité pre proliferáciu, diferenciáciu a dozrievanie tymocytov. Funkcia týmusu nie je do všetkých detailov objasnená. Uplatňuje sa najmä pri imunobiologických procesoch v organizme. Krvnou cestou sa do týmusu zanášajú nediferencované kmeňové bunky. V lymfatických uzlinách sa T lymfocyty usadzujú v zóne medzi kôrou a dreňou, v slezine okolo steny artérií bielej pulpy. T lymfocyty zabezpečujú tzv. bunkami sprostredkovanú imunitu (celulárnu imunitu). Základnou funkciou týmusu je diferenciácia lymfocytov na imunokompetentné T lymfocyty a udržiavanie potrebného počtu T lymfocytov v krvnej cirkulácii a príslušných orgánoch, na týmuse závislých oblastiach periférnych lymfatických tkanív a orgánov. Tam sú tieto lymfocyty schopné reagovať na široké a ďalej vzrastajúce spektrum antigénnych stimulov priamo, resp. ovplyvnením B lymfocytov a makrofágov.

Laloky týmusu sú na povrchu obalené väzivovým puzdrom, ktoré je zložené najmä z kolagénových a menšieho množstva elastických vlákien, ku ktorým sa pridružujú makrofágy, granulované leukocyty, tukové a žírne bunky. Puzdro vysiela do vnútra orgánu neúplné väzivové septá, ktoré rozdeľujú parenchým na nepravidelné polyédrické lalôčiky - lobuli thymi. Lalôčiky sa delia na sekundárne lalôčiky s veľkosťou 5 - 10 mm, ktoré sa ďalej delia na primárne lalôčiky s priemerom 0,5 - 2 mm. Lalôčiky nie sú od seba oddelené väzivovými trámcami úplne, ale spája ich dreň. Každý lalôčik obsahuje cortex thymi - kôru (hustejšiu a tmavšiu zónu po obvode lalôčikov) a medulla thymi - dreň (redší, svetlejšie sa farbiaci okrsok vo vnútri lalôčika).

Kostná dreň

Kostná dreň (medulla ossium) vypĺňa dreňové dutiny dlhých kostí, ďalej dutiny medzi trámcami a lamelami špongióznej kosti a kanáliky Haversových systémov. Jej stavba sa mení s pribúdajúcim vekom jedinca. Rozoznávame nasledovné druhy: osteogénnu (osteoblastickú), hematogénnu (hemoblastickú), tukovú a sivú kostnú dreň. Uvedené druhy sa líšia zastúpením bunkových elementov a funkciou. Osteoblastická kostná dreň sa nachádza vo vyvíjajúcich sa a rastúcich kostiach. Od hemoblastickej kostnej drene sa líši tým, že obsahuje ešte osteoblasty a chondroblasty. Na ich základe vzniká hemoblastická (červená) kostná dreň, ktorá je hlavným sídlom hematopoézy. Tvoria sa tu prekurzorové bunky lymfocytov a monocytov. Hemoblastická kostná dreň vypĺňa dutinky špongióznej kosti a veľké dreňové dutiny rúrovitých kostí. Tvorí ju retikulárne väzivo, prestúpené širokými krvnými vlásočnicami. Retikulocyty väziva sa neustále delia a postupne sa diferencujú na červené krvinky; ďalej z bielych krviniek na granulocyty a lymfocyty. Vysoký obsah hemoglobínu červených krviniek spôsobuje typické sfarbenie, pre ktoré sa označuje ako červená kostná dreň. S pribúdajúcim vekom jedinca sa fibrocyty červenej kostnej drene menia na tukové bunky, ktoré dodávajú kostnej dreni typické žlté zafarbenie. Premena červenej kostnej drene na žltú kostnú dreň začína najskôr v kostiach distálnych koncov končatín a potom aj na proximálnych častiach kostí. Na chrbtici premena postupuje od chvostových k hrudným stavcom. Za normálnych okolností táto kostná dreň nemá krvotvornú funkciu, ale za osobitných podmienok, napr. pri veľkej strate krvi a pri niektorých ochoreniach ju môže znova nadobudnúť. Sivá želatinózna kostná dreň sa nachádza v kostiach prestárlych jedincov. Premena žltej kostnej drene na sivú sa uskutočňuje aj počas niektorých ochorení a pri podvýžive. Tvorí ju rôsolovité väzivo, ktorého retikulárne bunky majú schopnosť fagocytózy. Uvádza sa, že denne v kostnej dreni vzniká 1 miliarda lymfocytov a 112 miliárd granulocytov.

Slezina

Slezina (spleen) je významným orgánom, podieľajúcim sa na imunitných reakciách proti všetkým typom antigénov, ktoré sa nachádzajú v cirkulácii. Hoci sa slezina významne podieľa na obranných mechanizmoch organizmu, nie je nevyhnutná pre život jedinca. Slezina predstavuje hlavnú „filtračnú stanicu“ pre periférnu krv, pretože na rozdiel od lymfatických uzlín nemá vytvorené prívodné lymfatické cievky. Príliv lymfocytov je však mohutný, väčší ako príliv do všetkých lymfatických uzlín dohromady. Slezina je nepárovým orgánom, uloženým v brušnej dutine, vľavo od žalúdka. Slezina je zo strán sploštená, má celkovo oválny tvar a je zakrivená podľa bráničnej klenby. Veľkosť sleziny je individuálne premenlivá, pričom závisí od druhu a veľkosti zvieraťa, ale aj od stupňa jej naplnenia krvou. Slezina je väčšia v kľude, lebo pri namáhavej práci je z nej vypudzovaná krv. Patologicky veľmi zväčšená slezina sa nachádza u niektorých krvných chorôb. Slezina je krehká, preto sa pri tupých nárazoch na brušnú stenu ľahko trhá a dochádza tak k ťažkému krvácaniu. Farba sleziny je vínovo až fialovo červená, u mŕtveho jedinca je slezina namodralá. Povrch sleziny je hladký, lesklý, pokrytý viscerálnym peritoneom. lezine sa v súčasnosti pripisujú viaceré funkcie, pričom niektoré sú dokázané a iné sa iba predpokladajú. Ich štúdium sťažuje jednak to, že v organizme neexistuje orgán s podobným zložením, ako aj skutočnosť, že po odstránení sleziny sa nemusia prejaviť jej chýbajúce funkcie. Hlavnou funkciou sleziny je čistenie krvi. Realizuje sa krvným obehom výnimočným tým, že krv z terminálnych arteriol sa dostáva mimo cievy do povrazcov a z nich späť do vén. Krv vstupuje do sleziny cez arteria lienalis, ktorá sa vetví trabekulami. Jej jemnejšie vetvy z nich vystupujú ako centrálne artérie, obkolesené periartériovými lymfatickými pošvami (PALP). Vo vnútornej časti PALP sú lokalizované T lymfocyty, vo vonkajšej časti sa nachádzajú T- aj B- lymfocyty a makrofágy.

Lymfatické uzliny

Lymfatické uzliny (lymphonodus, nodus lymphaticus) patria medzi systémové sekundárne lymfatické orgány, obalené puzdrom. Pôsobia ako mechanický filter a ako dôležitý selektívny biologický filter. V rámci funkcie ochranného biologického filtra zachytávajú cudzorodé častice (napr. baktérie, vírusy, rakovinové bunky, prachové častice) prinášané lymfou. Pri postihnutí uzlín zápalom alebo nádorom je táto ich filtračná schopnosť porušená. Svojou činnosťou vytvára uzlina ochrannú bariéru proti cudzorodým elementom a infekčným zárodkom. Jednou zo základných funkcií lymfatickej uzliny je produkcia a diferenciácia lymfocytov, ktoré obohacujú lymfu, prechádzajúcu uzlinami. Lymfatické uzliny sú výnimočným orgánom, v ktorom lymfocyty môžu reagovať na lymfou prinesené antigény. Na imunitných procesoch organizmu sa uzliny účinne zúčastňujú i tvorbou veľkého množstva protilátok. Súbor lymfatických uzlín, ktoré sa nachádzajú v rovnakej oblasti a prijímajú lymfu z určitej oblasti tela, tvoria tzv. lymfocentrá. Lymfatické uzliny sa líšia lokalizáciou, veľkosťou, vekom a štruktúrou. Menšie skupiny, ktoré sú umiestnené pod kožou a sú prístupné vyšetreniam hmatom, sa nazývajú povrchové lymfatické uzliny. Väčšina lymfatických uzlín je lokalizovaná hlboko medzi svalmi alebo pri orgánoch hrudnej, brušnej a panvovej dutiny, a preto sa nazývajú hlboké lymfatické uzliny. Lymfatické uzliny cicavcov sú zoskupené do približne 20 lymfocentier. Sú jediným lymfatickým orgánom, ktorý má prívodné (aferentné) a odvodné (eferentné) lymfatické cievy. Jednotlivé lymfatické uzliny majú špecifický tvar a veľkosť v závislosti od druhovej príslušnosti. Najčastejšie majú ovoidný až guľovitý tvar svetlosivej až tmavosivej, prípadne červenkastej farby na povrchu. V reze sú bledoružové až hnedočervené. Za fyziologických podmienok dosahujú veľkosť niekoľko milimetrov, ale aj niekoľko desiatok centimetrov. Lymfatické uzliny sú uložené voľne v riedkom väzive alebo ukryté v tukovom väzive, čo sťažuje ich identifikáciu.

Peyerove plaky

Prototypom organizovaného lymfoidného tkaniva sú Peyerove plaky, ktoré sú tvorené centrálnymi folikulmi (oblasť B lymfocytov), okolo ktorých sú oblasti závislé na týmuse. Od vonkajšieho prostredia sú Peyerove plaky oddelené epiteliálnou vrstvou. Antigén môže prestupovať epiteliálnymi bunkami alebo medzi nimi. Po prestupe do lymfatického tkaniva, antigén stimuluje B- alebo T- lymfocyty. Aktivované bunky opúšťajú slizničné lymfatické tkanivo eferentnými lymfatickými cievami a dostávajú sa cez dreňujúcu lymfatickú uzlinu do krvi. Peyerove plaky taktiež ako ostatné slizničné lymfatické tkanivá zaraďujeme medzi sekundárne lymfatické orgány, ktoré nie sú obalené puzdrom. Sú hlavnou zložkou slizničnej imunity v tráviacom trakte.

Tonzily (mandle)

Tonzily tvoria ohraničené zhluky lymfatického tkaniva vo vlastnej vrstve sliznice a v submukóze ústnej dutiny a hltanu. U človeka sa vyskytujú podnebná mandľa (tonsilla palatina), jazyková mandľa (tonsilla lingualis), hltanová mandľa (tonsilla pharyngea) a trubicová mandľa (tonsilla tubularia). Mandle sú obranným zariadením v ústnej dutine, pretože zachytávajú mikróby, ktoré bunky mandlí zneškodňujú, prípadne ich účinok zoslabujú. Na druhej strane mandle môžu byť tiež vstupnou bránou infekcie do tela. Na rozdiel od lymfatických uzlín mandle nie sú vložené do priebehu lymfatických ciev. Lymfatické vlásočnice začínajú slepo v okolí mandle a lymfa nimi preteká do silnejších lymfatických ciev. V sliznici a v podslizničnom väzive červovitého prívesku slepého čreva – apendixe sa nachádza nahromadené lymfatické tkanivo. Lymfocyty sa spravidla vyskytujú aj v epiteli. Veľa eozinofilných granulocytov v sliznici a v podslizničnom tkanive poukazuje na patologický stav (zápal), ktorý býva veľmi častý.

Fabriciov vačok

Fabriciov vačok (bursa Fabricii, Fabriciova burza) je nepárovým guľovitým alebo hruškovitým vakovým útvarom vtákov, ktorý komunikuje úzkou štrbinou s proktodeom kloaky. Je uložený retroperitoneálne medzi dorzálnou stenou kloaky a chrbticou. Fabriciova burza je najviac vyvinutá u nedospelých vtákov. U kurčiat je najväčšia vo veku 2 – 4 mesiacov, kedy dosahuje dĺžku 2 – 3 cm a šírku 1,5 cm. Po tomto období dochádza k jej involúcii, takže vo veku 12 mesiacov je takmer nezreteľná. U kačice a husi dosahuje najväčšieho rozvoja v 6. – 7. mesiaci pri dĺžke 3,5 – 4 cm. Odstránenie burzy vedie k zníženiu imunoglobulínov a poruchám bunkovej imunity. Jej ekvivalent u cicavcov nebol jednoznačne identifikovaný. Funkčne pripomína týmus cicavcov (vytvára lalôčiky s tmavšou a hustejšou kôrou, svetlejšou a redšou dreňou, ktorá spája susedné lalôčiky) a zaraďujeme ju k primárnym lymfatickým orgánom.