Sistemul limfatic și imun

Cuprins

Sistemul limfatic are o funcție similară cu cea a sistemului cardiovascular. Asigură nutrienți celulelor din țesuturi, dar se deosebește de acesta prin următoarele caracteristici:

  • este unidirecțional, astfel el își are originea în țesuturi și se extinde către inimă
  • capilarele sale sunt organizate în rețele terminale, în contrast cu capilarele sanguine care se interpun între sistemul arterial și cel venos
  • prezintă o comformație foarte neregulată, datorată strâmtorilor și dilatărilor de pe traiectul capilarelor limfatice și sunt mai sinuoase; în plus ele prezintă capătul de origine sub forma unui „fund de sac”
  • capilarele limfatice au un diametru mărit față de cel al vaselor sanguine
  • pereții vaselor limfatice au o grosime mai redusă comparativ cu cei ai vaselor sanguine

În plus, el ajută la îndepărtarea produșilor de degradare rezultați în urma metabolismului din țesuturi. Prin intermediul vaselor și organelor din componența sistemului, el reintroduce limfa din țesuturi în circulația sanguină, astfel reutilizând-o.

De asemenea, sistemul limfatic are legături importante cu sistemul imun. Deci el joacă rolul de apărare specifică a organismului împortiva agenților patogeni de tipul microorganismelor și moleculelor străine. Mai exact, componentele sistemului imun circulă prin intermediul vaselor limfatice și sanguine. Prin urmare acesta își execută rolul prin intermediul celulelor, în sistemul limfatic.

Sistemul limfatic

Părțile componente ale sistemului limfatic sunt reprezentate de:

  • limfă – lichidul care circulă prin sistemul limfatic către sistemul circulator; ea este parte componentă a mediului intern al organismului și are o compoziție asemănătoare plasmei sanguine
  • vasele limfatice – cu o structură similară venelor
  • țesuturile limfoide – țesuturi care aparțin sistemului limfatic

Prin intermediul acestora, sistemul limfatic asigură reintegrarea limfei din spațiile intracelulare în circulația sanguină.

Vasele limfatice

Caracteristici:

  • au o structură similară cu cea a venelor; ele prezintă, asemeni venelor, trei tunici de grosime redusă care nu au o delimitare netă între ele
  • se formează în țesuturi ca o rețea tubulară, sub forma unor structuri cu pereți de grosime redusă
  • sunt prezente în tot organismul, dar se găsesc în număr mai mare în tegumente, în special în cel de-a doilea strat al pieli, dermul
  • capilarele limfatice reprezintă vasele de calibru microscopic din componența sistemului limfatic; ele sunt similare cu capilarele sanguine, dar pentru a îndeplini rolul lor de a drena lichidul intestițial din țesuturi, ele sunt mai permeabile
  • limfa este fluidul drenat de către aceste capilare

De la nivelul capilarelor limfatice, limfa ajunge în vasele limfatice mai mari care la rândul lor confluează și dau naștere unor vase limfatice cu dimensiuni din ce în ce mai mari. Astfel, în final ia naștere ductul toracic.

Ductul toracic:

  • este vasul limfatic cu cel mai mare calibru din întreg organismul
  • de la originea sa în cavitatea abdominală, ductul toracic merge înspre superior către cutia toracică; această origine este reprezentată de o dilatație cunoscută drept cisterna chili, aflată anterior vertebrei L2
  • de la origine și până la locul de vărsare, ductul prezintă o lungime de 25-30 cm și un calibru de 2-3 mm

În traiectul său ductul toracic trece:

  • printre vertebre (anterior de ele) și esofag (posterior de el)
  • în apropierea gâtului, la nielul vertebrei T4, ductul toracic se curbează către stânga
  • în final el se varsă în vena subclaviculară stângă, la unirea acesteia cu vena jugulară internă stângă

Limfa din zona subdiafragmatică și jumătatea supradiafragmatică stâgă a corpului este drenată de către ductul toracic. În ceea ce privește jumătatea supradiafragmatică dreaptă a corpului, ea este drenată de către ductul limfatic drept.

Ductul limfatic drept:

  • este un alt vas limfatic de dimensiuni mari
  • se varsă în vena subclaviculară dreaptă, la baza ei, la confluența dintre aceasta și vena jugulară internă dreaptă
  • are o lungime de aprox. 1-2 cm

Având în vedere că ductul toracic și ductul limfatic drept (vasele limfatice mari care drenează limfa din întregul organism) reintegrează fluide din țesuturi în circulația sanguină, vărsându-se în venele subclaviculare, fluidul din sistemul limfatic curge într-o direcție unică.

 Pentru ca circulația limfei într-o singură direcție să fie posibilă, pe traseul vaselor limfatice sunt prezente multiple valve semilunare care acționează similar cu valvele venoase. De asemenea, în momentul contracției mușchilor scheletici, aceștia aplică presiune pe pereții vaselor limfatice, presiune care ajută mișcarea fluidului în sistemul limfatic. Principala funcție pentru care vasele sistemului limfatic sunt adaptate este aceea de îndepărtare a moleculelor cu dimensiuni mari, cu predilecție proteinele. Prin proteine înțelegem compuși macromoleculari care rezultă prin condensarea aminoacizilor.

Din cei 16 mL de apă care părăsesc capilarele arteriale în fiecare minut, numai 15 mL sunt reintegrați în capilarele venoase. Volumul de lichid restant este filtrat de capilarele limfatice. Astfel rezultă un debit limfatic mediu de aprox. 1500 mL/zi. Acest volum este variabil în funcție de multipli factori hemodinamici.

Sistemul limfatic și legătura sa cu sistemul circulator. Fluidele trec din sistemul circulator în țesuturi și, în timp ce, cea mai mare parte a sa se reîntoarce în sistemul circulator, o fracțiune mai mică pătrunde și în capilarele limfatice, și se întoarce în circulație pe această cale. Sistemul limfatic este, așadar, unidirecțional. (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

Nodulii limfatici

Caracteristici:

  • nodulii limfatici sunt stații obligatorii prin care limfa trece înainte de a intra în circulație
  • aceștia sunt reprezentați de mase de țesut și sunt mărginiți de o capsulă
  • sunt dispuși pe traseul vaselor limfatice mari
  • au funcția de a filtra limfa înainte ca ea să se verse în circulația sanguină
  • vasele care intră și ies din nodulii limfatici, ele au denumiri specifice:
    • vasele aferente – vasele care intră în nodulii limfatici
    • vasele eferente – vasele care părăsesc nodulii
  • în plus, în consistența nodulilor limfatici sunt prezente alte două tipuri de celule, care sunt esențiale pentru realizarea funcției sistemului imun:
    • limfocite B – limfocit de dimensiuni reduse specializat în producerea de imunoglobuline(anticorpi)
    • limfocite T – celule cu rol de agenți ai imunității mediate celular și care ajută limfocitele B în sinteza de anticorpi
  • prezintă o dimensiune de 2-5 mm, care poate ajunge la 1-2 cm; ei se măresc în procesul de inflamare și devin duri și dureroși la palpare
Sistemul limfatic este alcătuit din vase limfatice și noduli limfatici, distribuiți în tot organismul, după cum este ilustrat. Zona întunecată este aria drenată de ductul limfatic drept, iar zona necolorată este cea drenată de ductul toracic. (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

Funcțiile nodulilor limfatici:

  • produc limfocite și monocite
  • formează anticorpi
  • intervin în circulația limfatică
  • joacă rol de barieră în procesul de răspândire a infecțiilor
  • împiedică pătrunderea substanțelor străine

Structural, nodulii prezintă două zone distincte:

  • cortexul (zona corticală sau externă) unde se găsesc foliculi care prezintă o zonă centrală unde regăsim predominant limfocite B; prezența foliculilor este datorată rarității septurilor care împart nodulii în lobuli:
    • foliculuii sunt reprezentați de grupuri de limfocite organizate
    • în restul zonei corticale, în afara foliculilor, sunt prezente predominant limfocitele T
  • zona medulară (internă) unde țesutul este dispus sub forma unor cordoane foliculare, lipite între ele

Nodulii sunt împărțiti in segmente mai mici numite lobuli. Lobulii sunt segmente delimitate de extensii ale capsulei care înconjoară nodulii. Fibrele de reticulină (fibre de țesut conjunctiv care au rol de susținere) constituie țesutul conjunctiv din interiorul lobulilor și au rolul de a susține celulele principale prezente în nodulii limfatici, limfocitele B și limfocitele T. În interiorul lobulilor, limfa circulă prin sinusurile limfatice, o serie de spații libere din interiorul nodulilor. În plus față de limfă, în aceste sinusuri sunt prezente și cateva celule.

Dacă în zona corticală limfocitele sunt dispuse dens în foliculi, în zona centrală (medulară), numărul lor este mai redus, astfel ele sunt dispuse mai rar.

Principalele organe ale sistemului limfatic sunt reprezentate de:

  • vasele limfatice – au rolul de a transporta limfa de la nivelul țesuturilor din periferie până la vărsarea ei în venele sistemului cardio-vascular
  • nodulii limfatici – joacă un rol esențial în generarea răspunsului imun, ei reprezentând locul unde celulele sistemului imun înglobează agenții patogeni; în plus, ei se asigură că limfa are o componență fiziologică, adică o stare organică normală
  • splină – asemeni nodulilor, joacă un rol esențial în generarea răspunsului imun; ea reprezintă locul unde celulele înglobează agenții patogeni și, de asemenea, aici este reglat răspunsul imun prin intermediul celulelor care se ocupă de această funcție. În plus, splina se asigură că sângele circulat are o componență fiziologică
  • timus – reprezintă sediul unde limfocitele T se dezvoltă și se maturizează

Principalele organe ale sistemului limfatic

Structura nodulului limfatic în secțiune transversală. Sunt indicate structurile cele mai importante. (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

Nodulii linfatici se găsesc în mai multe sedii din tot organismul:

  • nodulii limfatici cervicali situați la nivelul gâtului
  • nodulii limfatici inghinali la nivel inghinal
  • nodulii limfatici axilari din axilă
  • cei din fosa cubitală (plica cotului)
  • cei din fosa poplitee (spatele genunchiului)
  • cei din mediastin (porțiunea din cutia toarcică situată între cei doi plămâni) etc.
  • în plus, nodulii limfatici se regăsesc și pe traseul vaselor sanguine mari din cavitatea abdominală și în multiple alte regiuni din organism

La nivelul cavității bucale și faringelui sunt prezente amigdalele, reprezentate de aglomerări de țesut limfoid care este căptușit de epiteliul ce alcătuiește mucoasa. Amigdalele au multiple localizări:

  • amigdalele faringiene (cunoscute și ca adenoide), situate în regiunea superioară a faringelui
  • amigdalele linguale, situate în țesutul din care este alcătuită limba
  • amigdalele palatine, situate sub osul palatin

Cu toate acestea, termenul este folosit în principal în referință cu cele palatine. Un tip particular de țesut limfoid sunt plăcile lui Peyer – agregate de țesut limfoid (asemănător amigdalelor) care se găsesc în grosimea peretelui tractului intestinal.

Structurile sistemului limfatic. a) Localizarea amigdalelor. b) Poziția timusului în porțiunea superioară a toracelui. (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

Timusul

Caracteristici:

  • este un organ limfatic, caracter atribuit datorită structurii sale
  • este situat în regiunea superioară a cutiei toracice, direct în spatele sternului, la nivelul mediastinului, adică în regiunea dintre plămâni
  • dimensiunile timusului se modifică în procesul de creștere astfel:
    • la fetus organul are dimensiuni mari și este bilobat
    • după vârsta de un an și până la pubertate el continuă să scadă în dimensiuni
    • la sfârșitul pubertății dimensiunile organului ajung să fie foarte reduse
  • structural, timusul este secționat în lobuli care conțin celule de suport și limfocite T

Limfocitele T, celule ale sistemului imun, au această denumire deoarece procesul de maturare al celulelor T primitive are loc în timus. Ele se transformă în celule T mature, ca mai apoi marea lor majoritate să migreze către nodulii limfatici din restul corpului. Spre deosebire de splină și nodulii limfatici, timusul este alcătuit din numeroși lobuli și elemente limfoide care se distribuie atât în zona corticală cât și în cea medulară.

Deoarece timusul are și funcție secretorie (produce și secretă hormonii numiție timozine) el este considerat ca fiind și glandă endocrină. În procesul de maturare al limfocitelor T care are loc în timus intervin și acești hormoni.

Splina

Caracteristici:

  • este un organ limfoid, caracter atribuit datorită funcțiilor sale asemănătoare celor ale sistemului limfatic și a faptului că în cadrul ei se găsesc celule limfoide
  • este situată în regiunea superioară a cavității abdominale, sub diafragm și de partea stângă, în loja splenică; loja splenică este cuprinsă între colonul transvers și diafragm și se situează la stânga lojei gastrice
  • prezintă o culoare brun roșcată
  • are o masă de aprox. 180-200 g

Datorită contactului său cu organele învecinate, splina capătă forma caracteristică. Astfel:

  • în porțiunea care ia contact cu diafragmul, splina este convexă
  • în cele trei porțiuni în care ea intră în contact cu stomacul, intestinul gros și rinichiul stâng, splina este concavă
  • în plus, ea prezintă un hil, reprezentat de locul unde vasele sanguine mari intră și ies din splină

Similar cu nodulii limfatici, splina prezintă o capsulă conjunctivă care trimite spre interior scurte prelungiri sub form unor septe. Însă spre deosebire de noduli, splina nu este segmentată în lobuli de aceste septe. Prin intermediul arterei splenice, sângele ajunge în splină. Artera splenică este o ramură a trunchiului celiac – ramură viscerală a aortei abdominale. Sângele colectat de la nivelul splinei ia calea venei splenice, care contribuie la formarea venei porte – venă care are rolul de a transporta sângele către ficat ulterior absorbției intestinale.

Detaliile splinei. a) Splina este situată în partea superioară stângă a cavității abdominale. b) Câteva elemente anatomice ale splinei. (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

Funcțiile splinei sunt variate și foarte importante:

  • ea reprezintă un rezervor de limfocite pentru corp
  • realizează procesul de filtrare al sângelui
  • intervine în metabolismul globulelor roșii și a fierului prin intermediul macrofagelor splenice care fagociteză eritrocitele atunci când ele îmbătrânesc sau sunt distruse; prin fagocitoză înțelegem procesul prin care o celulă capturează și digeră o particulă solidă
  • reciclează fierul și îl trimite înapoi către ficat
  • reprezintă un rezervor pentru sânge (aprox. 200-300 ml de sânge)
  • la nivelul său sunt prezente limfocite B și T care intervin în răspunsul imun al organismului

Limfa

Caracteristici:

  • este reprezentată de lichidul care se găsește în vasele limfatice
  • este un derivat al sângelui
  • ia naștere din fluidul care trece forțat prin pereții capilarelor; acest proces este posibil deoarece pereții sunt semipermeabili și are loc prin intermediul presiunii exercitate de inimă

Acest lichid se acumulează în spațiul extracelular și are în componența sa substanțe ce sunt eliminate de celule. Dintre aceste substanțe, unele precum proteinele și microorganismele, nu pot trece cu ușurință înapoi în capilare și, astfel, ele rămân în număr mare în limfă.

Limfa este reprezentată de lichidul din țesuturi care este colectat de un vas limfatic învecinat. În timpul circulației sale, limfa ajunge la nivelul nodulilor limfatici unde este îmbogățită cu limfocite și monocite. Ulterior, limfa împreună cu culele adăugate vor fi reintroduse în circulația sanguină.

Datorită faptului că în procesul de digestie acizii grași, spre deosebire de alți compuși, nu pot trece în capilare, limfa de la nivelul tractului gastrointestinal are o componență aparte. Acizii grași sunt rezultați în urma digestiei grăsimilor. Ei trec în capilarele limfatice – denumire sub care sunt cunoscute vasele limfatice ale peretelui intestinal. Astfel, datorită unui conținut ridicat de grăsimi, limfa are o consistență lăptoasă la acest nivel.

Edemul reprezintă efectul rezultat în urma acumulării de lichid interstițial în țesuturi. Acumularea poate fi rezultatul:

  • unui blocaj pe traseul vaselor limfatice (spre exemplu în cazul unei infecții)
  • a unei mișcări încetinite sau chiar stagnări a sângelui în vene
  • o altă posibilă cauză este trecerea proteinelor în spațiile tisulare; acest proces are loc în timpul inflamației, iar datorită unei presiuni osmotice (presiune care se opune osmozei – trecerii apei prin membrană) crescute, proteinele atrag apa din vase și intervin în procesul de tumefiere; pe măsură ce lichidul din spațiile tisulare este filtrat și drenat de vasele limfatice, tumefierea va dispărea

Sistemul imun

Caracteristici:

  • are fucția de a asigura apărarea specific (orientată împotriva unui anume boli sau a unui anumit antigen) a organismului împotriva agenților patogeni; prin agenți patogeni înțelegem orice factor care este capabil sa producă o boală
  • în componența sa intră multiple tipuri de celule, factori chimici și procese prin care limfocitele îndepărtează antigenele; prin atigene înțelegem structuri străine organismului
  • procesul de îndepărtare se bazează pe distrucția acestor antigene, în special prin intermediul anticorpilor; anticorpii sunt molecule proteice specializate

Dezvoltarea sistemului imun

În cadrul dezvoltării fetale, sistemul imun ia naștere în a treia lună de viață intrauterină. În această perioadă apar celulele stem – celule primitive care se dezvoltă în măduva osoasă a fetusului. Celulele limfopoetice, adică celulele care sunt capabile să formeze limfocite sunt un tip particular de celule stem. Ele reprezintă precursori ai sistemului imun.

În procesul lor de dezvoltare, celulele limfopetice pot urma una dintre cele două căi:

  • unele dintre ele ajung la nivelul timusului, unde în urma procesului de maturare rezultă limfocitele T cunoscute și drept celulele T, care în acest proces au achiziționat pe suprafața lor molecule cu rol de receptori; limfocitele T mature migrează către alte organe limfoide precum splina, amigdalele și nodulii limfatici, unde se acumulează și de unde modulează răspunsul imun; denumirea de limfocite T vine de la timus, astfel T de la timus
  • alte celule limfopoetice se dezvoltă și devin limfocite B; denumire provine de la bursa lui Fabricius, care reprezintă locul unde limfocitele B sunt maturate în cazul embronilor de pui, astfel B de la bursă

În cazul organismului uman, organele echivalente bursei lui Fabricius sunt reprezentate de măduva oasoasă și de nodulii limfatici de la nivelul tractului gastrointestinal. În procesul de maturare, limfocitele B acumulează pe suprafața lor anticorpi, care sunt chiar sintetizați de acestea. Ei reacționează cu antigenele și funcționează de asemenea și ca receptori, intrând astfel în componența răspunsului imun.

Sistemul imun nu este funcțional imediat după naștere, ci acest proces are loc la șase luni după aceasta. După ce devine funcțional, un rol important în organizarea și funcționarea sa este atribuit limfocitelor B și T. Datorită distribuției largi ale acestor celule la nivelul nodulilor limfatici și al organelor limfoide din tot organismul, limfocitele B și T au contact cu antigene de tipul microorganismelor care sunt prezente în sistemele organismului uman.

Originea sistemului imun. Celulele stem (hemoblaști) din măduva osoasă dau naștere celulelor limfopoetice, care pot urma două căi. Unele trec prin timus și sunt modificate pentru a forma limfocitele T. Anumite limfocite T mature se întorc în măduva osoasă și participă la reacția imună, însă majoritatea se acumulează în țesuturile periferice. Alte celule limfopoetice sunt modificate pentru a forma limfocitele B și celulele „natural killer”. Limfocitele B migrează și ele în țesuturile periferice, unde se alătură limfocitelor T. Nodulii limfatici și splina sunt principalele depozite de limfocite T și B. (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

În măduva osoasă se regăsesc celulele stem (hemocitoblaști) care, urmând una din două căi, dau naștere celulelor limfopoetice. Dintre acestea:

  • unele ajung în timus unde se maturează și formează limfocitele T, care mai apoi participă la reacția imună, întocându-se în măduvă, sau se acumulează în țesuturile periferice (majoritatea)
  • altele formează limfocitele B și celulele „natural killer”; dintre acestea, limfocitele B se alătură limfocitelor T în țesuturile periferice

Nodulii limfatici reprezintă locul unde se găsesc principalele rezerve de limfocite B și T.

Antigenele

Activarea limfocitelor B și T poate fi cauzată de molecule specifice, cunoscute drept antigene, care sunt reprezentate de structuri ce se găsesc pe suprafața microorganismelor.

Antigenele:

  • sunt în principal reprezentate de o proteină de dimesiuni mari sau de un polizaharid; prin polizaharid înțelegem compus macromolecular natural rezultat în urma policondensării unor monozaharide
  • sunt capabile să stimuleze sistemul imun
  • pot fi o parte a unui virus, al flagelului unei bacterii, a unui spor de mucegai sau o simplă substanță chimică, precum o macromoleculă citoplasmatică
    • sunt foarte variate, iar numărul lor este de peste un million

Deoarece proteinele și polizaharidele proprii ale unei persone sunt recunoscute de organism ca aparținând lui, ele nu activează sistemul imun. Acest proces este posibil deoarece pe suprafța celulelor sunt prezente molecule proteice cunoscute sub denumirea de CMH (Complex Major de Histocompatilibilitate), care sunt diferite pentru fiecare dintre indivizi și sunt recunoscute de către organism ca fiind antigene proprii.

În cadrul moleculelor CMH se diferențiază două clase:

  • moleculele CMH clasa I – care sunt prezente pe suprafața tuturor celulelor din organism
  • moleculele CMH clasa II – care sunt prezente pe suprafața celulelor sistemului imun

Pentru a preveni activarea sistemului imun de către antigenele proprii ale CMH, fiecare celulă a sistemului imun defectuoasă este distrusă înainte de naștere. Rămân astfel doar celulele care au capabilitatea de a recunoaște antigenele CMH. Aceste celule cu funcție normală pot ataca doar agenții patogeni, deoarece ele pot face diferența între antigenele propria ale CMH și un alt tip de antigen care nu aparține organismului.

Prin urmare, organismul tolerează celulele care prezintă antigene proprii (cunoscute drept „self”) și reacționează prin răspuns imun doar la antigenele „nonself” sau care îi sunt străine. Procesul de distrucție ale celulelor care nu sunt capabile să diferențieze structurile proprii de cele „nonself” trebuie să fie constant pe durata întregii vieți pentru ca toleranța sistemului imun față de structurile „self” să fie menținută.

Modalitatea prin care antigenele pătrund în organism este prin intermediul unor așa numite porți de intrare. Aceste porți pot fi reprezentate de o varietate de procese precum: soluții de continuitate la nivelul membranei mucoase a tractului respirator sau la nivelul tegumentului. Spre exemplu:

  • răni
  • diverse alte leziuni
  • mușcăturile provocate de artropode – țânțari, căpușe etc.

Răspunsul imun

Maturitatea sistemului imun este atinsă la vârsta de un an și continuă să funcționeze până în momentul morții. Inițierea procesului imun se face prin activarea celulelor fagocitare împotriva organismelor sau moleculelor „nonself”. Aceste celulele fagocitare sunt reprezentate de globule albe care se specializează în înglobarea și distrugerea agenților patogeni. Cele mai importante dintre ele sunt macrofagele, o tipologie de celulele albe mari, de formă neregulată.

În cadrul răspunsului imun au loc mai multe procese, astfel:

  • în primă fază macrofagele sunt cele care inițiază răspunsul imun prin fagocitarea microorganismelor, adică înglobarea și digerarea lor
  • macrofagele prezintă pe suprafața lor:
    • CMH I – fiind recunoscute ca structuri proprii organismului
    • CMH II – prin intermediul cărora macrofagele se leagă de antigenele agenților patogeni
  • ulterior microorganismele fagocitate sunt recunoscute de limfocite, fapt care stimulează sinteza de anticorpi
  • în urma acestui proces, macrofagele se întorc în vasele limfatice și țesuturile limfoide

Macrofagele din diferite țesuturi

În nodulii limfatici, macrofagul intră în contact cu limfocitul T helper sau celula T4, un tip paricular de limfocit T. Acest limfocit sintetizează și eliberează limfokine o serie de molecule proteice cu reactivitate înaltă. Acest proces se datorează stimulării receptorilor de la suprafața limfocitului T helper de către antigenele străine și CMH de la suprafața macrofagului.

În continuare, limfokinele eliberate de limfocitul T helper stimulează limfocitele B sau T, depinzând de natura antigenului care a provocat răspunsul imun. Acest proces separă sistemul imun în două ramuri funcționale principale:

  • imunitate mediată celular – de care se ocupă predominant limfocitele T
  • imunitatea mediată prin anticorpi – de care se ocupă predominant limfocitele B

Imunitatea mediată celular

Imunitatea mediată celular, prescutată IMC, își datorează numele interacțiunii directe dintre celulele organismului și microorganismele sau moleculele ce nu sunt proprii acestuia. Procesul de IMC este declanșat de limfokinele sintetizate de limfocitele T helper prin stimularea înmulțirii rapide a unui anumit tip de limfocite T cunscute ca limfocite T citotoxice, adică ele au acțiune toxică asupra celulei. Ulterior, limfocitele T citotoxice pătrund în sistemul circulator și încep să caute celulele care prezintă antigene „nonself”.

Țintele limfocitelor T citotoxice pot fi reprezentate de celule infectate cu:

  • fungi
  • protozoare
  • anumite virusuri
  • bacterii

Astfel, limfocitul T citotoxic intră în contact cu celulele infectate, recunoscând antigenele CMH și „nonself” și le distruge, exercitând un „atac letal” asupra lor. De asemenea, limfocitele T citotoxice sunt capabile să recunoască și celulele tumorale și să le îndepărteze din organism.

La rândul lor, limfocitele T citotoxice secretă alte limfokine. Fiind secretate la locul unde se regăsesc antigenele „nonself”, limfokinele atrag noi macrofage și stimulează distrucția agenților patogeni de către acestea. Limfocitele T se multiplică și dau naștere unor clone în perioadele de activitate, proces cunoscut drept proliferare sau multiplicare clonală.

Activarea limfocitului T. În imunitatea mediată celular, antigenele reacționează doar cu acele limfocite T care au receptori antigenici complementari. Reacția cu alte limfocite T este exclusă. Odată activat, se dezvoltă un proces complex, cu formarea unei clone de limfocite T citotoxice. Aceste celule ajung la locul infecției și reacționează cu microorganismele. (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

În cadrul imunității mediate celular, reacția are loc doar între limfocitele T care au receptori complementari și antigenele care pot stimula acest receptor. Din acest motiv, alte limfocite T nu pot reacționa cu același antigen. După activare și în urma unui proces complex, denumit proliferare, rezultă clone ale limfocitelor T citotoxice, care migrează către locul infecției și reacționează cu agenții patogeni.

După ce agentul patogen care a declanșat răspunsul imun și activarea celulelor T este distrus și îndepărtat din organism, clonele limfocitului original activat sunt stocate la nivelul nodulilor limfatici și al altor țesuturi limfoide. Datorită faptului că limfocitul deține multiple clone, în cazul unei viitoare interacțiuni cu acelaeși antigene, ele vor răspunde rapid și vor îndepărta structurile „nonself” din organism.

Un tip special de limfocite este reprezentat de celulele „natural killer” care:

  • atacă la rândul lor microorganismele și celulele infectate
  • nu dispun de același grad de specializare ca limfocitele T citotoxice
  • par să joace rolul unui mecanism primar de îndepărtare a celulelor tumorale din organism

În plus față de acestea există și limfocitele T supresoare care:

  • au grijă ca procesul imun sa nu fie hiper-reactiv, fapt care ar determina distrugerea celulelor proprii organismului împrună cu cele străine
  • au rolul de a reduce activitatea limfocitelor T citotoxice și a celulelor „natural killer”
  • diminuă amploarea răspunsului imun, pe măsură ce stimulul determinat de antigenul străin scade.

Imunitatea mediată prin anticorpi

Celălalt tip de imunitate este reprezentat de imunitatea mediată prin anticorpi, prescurtată IMA, care se bazează pe activarea limfocitelor B. În cadrul țestului limfoid, macrofagul aflat în circulație intră în contact cu diferite tipuri de limfocite B. Dintre acestea, el se poate întâlni cu o tipologie specifică de limfocite B pe suprafața cărora se află molecule de anticorpi complentare cu antigenele macrofagului. Activarea limfocitelor B este rezultatul legării antigenului de moleculele de anticorpi și intervenția limfocitelor T helpre.

Ulterior, limfocitele B se multiplică rapid, creând o serie de clone celulare programate să sintetizeze anticorpi. Acest proces este atât de intens încât mai mult de 2000 de molecule de anticorpi specifice pentru antigen sunt eliberate în fiecare secundă. Mai mult, multe dintre limfocitele B sunt convertite de către alte semnale biochimice în plasmocite în decursul a doar câteva ore. Plasmocitele sunt un tip de celulele care sunt progamate pentru a produce activ anticorpi.

Imunitatea mediată prin anticorpi. a) La locul infecției, un virus este ingerat de un macrofag. b) Macrofagul prezintă antigenele la suprafață, legate de moleculele CMH, și inițiază răspunsul imun. c) Un limfocit T helper interacționează cu macrofagul și d) cu un limfocit B. e) Reacția activează limfocitul B, și îl transformă în plasmocit. Plasmocitul produce și secretă anticorpi pentru reacția imună. (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

În cadrul imunității mediate celular se succed mai multe procese, așa cum se poate observa în figură:

  • virusul este fagocitat de macrofag la locul infecției
  • la suprafața macrofagului sunt prezente antigene, legate de moleculele CMH; el inițiază răspunsul imun
  • macrofacul interacționează cu un limfocit T helper
  • simultan, macrofagul interacționează cu un limfocit B
  • în urma reacției, limfocitul B este activat și transformat în plasmocit, care sintetizează și secretă activ anticorpi folosiți în răspunsul imun

Antigenele care declanșează acest proces sunt variate:

  • sunt reprezentate în principal de derivate ale virusurilor și bacteriilor
  • pot fi reprezentate și de alte substanțe precum:
    • proteinele din lapte
    • veninul de albină
    • unele molecule din alimente și proteinele vegentale
    • substanțe care pot declanșa un tip specific de răspuns imun cunoscut drept alergie

Moleculele de anticorpi sunt de natură proteică și sunt de cinci tipuri:

  • IgG – cel mai predominant dintre anticorpi, se află în asociere strânsă cu rezistența specifică la boală; acest tip de rezistență apare abia în urma activării sistemului imun
  • IgM – de asemenea asociată cu rezistența la boală; reprezintă primul anticorp prezent în circulație în urma infecției și este ptimul care interacționează cu antigenul; este alcătuit din 20 de lanțuri polipeptidice
  • IgA – interacționează cu agenți patogeni de pe multiple suprafețe precum: tractul respirator, tractul gastrointestinal, alte tracturi care comunică cu exteriorul organismului; este alcătuit din 8 lanțuri polipeptidice
  • IgD – are rolul funcțional de situs receptor pe limfocitul B, participând la activarea lui; este alcătuit din 4 lanțuri de aminoacizi
  • IgE – este sintetizat în cadrul reacțiilor alergice; este alcătuit din 4 lanțuri de aminoacizi
Anticorpii. a) Structura moleculei de anticorp, cu cele patru lanțuri componente. b) Structurile celor cinci tipuri diferite de anticorpi. c) Reacția dintre moleculele de anticorpi și antigenele de pe suprafața microorganismelor. Moleculele de anticorpi leagă microorganismele și favorizează fagocitoza. (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

Structural, anticorpii IgG prezintă:

  • două lanțuri lungi
  • două scurte alcătuite din aminoacizi (polipeptide)
  • are forma literei Y
  • prezintă o zonă în care lanțurile diverg, descrisă drept zonă în balama

Unul dintre capetele moleculei de anticorp, cel variabil, prezintă o specificitate înaltă pentru antigenul care a declanșat sintetizarea sa. Din acest motiv, anticorpul va interacționa doar cu acel tip de antigen. Deoarece există mai mult de un milion de antigenie, sistemul imun este capabil sa producă tot atât de multe tipuri de anticorpi, câte unul pentru fiecare dinte tipurile posibile de antigene. Prin urmare, anticorpii produși în urma stimulării sistemului imun de către virusul rujeolei va interacționa doar cu acesta, cei produși pentru varicelă doar cu virusul varicelei șamd.

Deoarece anticorpii se află în circulație, ei intră în contact cu microorganimele care prezintă antigene capabile să stimuleze producția de anticorpi. Ulterior, ei se combina chimic cu antigenele și le neutralizează prin multiple mecanisme. Spre exemplu:

  • unii anticorpi acoperă receptorii specifici de pe suprafața virusurilor și le împiedică să pătrundă în celule
  • alți anticorpi leagă bacteriile asemănător unei plase; ei se combină cu antigenele specifice bacteriei și o fac mai ușor de fagocitat
  • alți anticorpi acționează ca punți între macrofage și microorganisme, făcându-le pe cele din urmă mai ușor de fagocitat
  • alții declanșează o serie de reacții care duc la distrugerea membranei microbilor

Reacția antigen-anticorp se finalizează prin eliminarea microorganismului și recuperarea organismului după boală.

Anticorpii sunt denumiți și imunoglobuline și sunt în număr de cinci. Ei sunt reprezentați de: IgG, IgM, IgA, IgD și IgE. Cei din urmă, IgE, facilitează eliberarea:

  • histaminei
  • serotoninei
  • altor substanțe fiziologic active

Această eliberare se produce în urma fixării IgE pe suprafața bazofilelor și mastocitelor, reprezentanți ai celulelor albe sanguine. Substanțele eliberate, enumerate mai sus, produc:

  • contracția mușchilor netezi
  • respirație îngreunată
  • crampe abdominale
  • urticarie
  • alte semne caracteristice alergiilor

Caracteristicile celor cinci tipuri de anticorpi

Anticorpii sunt molecule proteice. Ei se clasifică în cinci tipuri diferite:

  • IgM – se regăsește în sânge și limfă, în procent de 5-10%; este asociat cu rezistența specifică la boală, fiind un component principal al răspunsului primar și reprezintă ultimul anticorp prezent în circulație în urma infecției
  • IgG – se regăsește în sânge și limfă, în procent de 80%, fiind cel mai predominant dintre anticorpi; este asociat cu rezistența specifică la boală, fiind un component principal al răspunsului secundar; este singurul capabil să traverseze placenta
  • IgA – se regăsește în sânge și cavități, în procent de 10%; este alcătuit din 8 lanțuri polipeptidice și are rol în protecția cavităților
  • IgD – se regăsește în sânge și limfă, în procent de <1%; este alcătuit din 4 lanțuri de aminoacizi și are rol funcțional de situs receprot pe limfocitul B
  • IgE – se regăsește în sânge și limfă, în procent de <1%; este alcătuit din 4 lanțuri de aminoacizi și are rol în reacțiile alergice

Bibliografie

  • Barbara Krumhardt Ph.D., I. Edward Alcamo Ph.D. (coordonatorul ediției în limba română – Prof. Dr. Angela Borda) – „Barron`s – Anatomie și Fiziologie Umană pentru admitere la facultățile de medicină”, editura University Press, Târgu Mureș, 2022;
  • Walter F. Boron, Emile L. Boulpaep, Leon G. Zăgrean – „Fiziologie Medicală”, ediția a treia, editura Hipocrate, București, 2017;
  • Guyton & Hall, editori Dr. Gh. P. Cuculici, Dr. Anca W. Gheorghiu – „Tratat de Fiziologie a Omului”, ediția a unsprezecea, editura Medicală Callisto, București;
  • Dan Cristescu, Carmen Sălăvăstru, Bogdan Voiculescu, Cezar Th. Niculescu, Radu Cârmaciu – „Biologie. Manual pentru clasa a XI-a”, editura Corint;
  • Keith L. Moore, Arthur F. Dalley II, Anne M. R. Agur – „Anatomie clinică: fundamente și aplicații”, ediția a șasea, editura Medicală Callisto, București, 2012;
  • Univ. Dr. Ludovic Seres-Strum, Prof. Univ. Dr. Klara Brînzaniuc, Asist. Univ. Dr. Cosmin Nicolescu, Asist. Univ. Dr. Remus Șipoș – „Neuroanatomie”, editura University Press, Târgu Mureș, 2006;
  • Stefan Silbernagl, Florian Lang – „Fiziopatologie”, ediția a doua, editura Medicală Callisto, București, 2011;
  • Fauci, Braunwald, Isselbacher, Wilson, Martin, Kasper, Hauser, Longo – „Harrison – Principiile medicinei interne”, Volumul 2, a doua ediție în limba română, editura Teora;
  • Michelle A. Clark, Richard Finkel, Jose A. Rey, Karen Whalen – „Lippincott – Farmacologie ilustrată”, ediția a cincea, editura Medicală Callisto, București, 2013;

Acest text nu poate fi copiat.