Закладка и формирование органов иммунной системы

Фетальная печень играет важную роль в кроветворении плода и по своей функции вполне может рассматриваться как орган иммунной системы. В фетальной печени и кровяных островках желточного мешка на 3–8-й неделе эмбриогенеза появляются первые стволовые клетки. Наибольшее значение печень имеет для развития, созревания и дифференцировки В-клеток.

Костный мозг закладывается на 4–5-й неделе эмбриогенеза и с этого времени выполняет все функции центрального органа иммунитета.

Тимус формируется в области 3–4-го глоточных карманов. Его закладка происходит на 4–5-й неделе. К 6-й неделе тимус характеризуется эпителиальной структурой, на 7–8-й — заселяется лимфоцитами, а к концу 12-й недели его формирование завершается.

Селезенка также закладывается на 5–6-й неделе.

На 5–6-й неделе происходит закладка лимфатических узлов и других вторичных лимфоидных органов. На 9–14-й неделе закладываются миндалины (вначале нёбная и глоточная), затем начинают развиваться лимфоидные узелки аппендикса и лимфоидные бляшки тонкой кишки (14–16-я неделя), языка (24–25-я) и трубные миндалины (28–32-я). Закладка лимфоидных образований происходит под эпителием пищеварительной трубки в виде скопления эпителия, трансформирующегося в ретикулярную ткань. Именно в эту ткань впоследствии заселяются лимфоидные клетки и их предшественники. Окончательное формирование первичных и вторичных лимфоидных органов заканчивается в постнатальном периоде (табл. 1).

Таблица 1. Этапы развития центральных и периферических органов иммунной системы детского организма

Особенности формирования органов иммунной системы в онтогенезе:

а)         ранняя закладка органов иммунной системы в эмбриогенезе;

б)         морфофункциональную основу паренхимы органов составляет лимфоидная ткань;

в)         к моменту рождения основные органы достигают достаточной для развития адекватного адаптивного иммунного ответа зрелости;

г)         интенсивное увеличение их массы в детском и подростковом возрасте (особенно вторичных) (табл. 2);

д)         выраженная вариабельность (в 2–3 раза) массы лимфоидной ткани и количественного содержания клеток иммунной системы (полиморфно- и мононуклеарных фагоцитов, лимфоцитов) в популяции детей и взрослых;

е)         ранняя возрастная инволюция (старение) лимфоидной ткани, особенно тимуса, замещение ее соединительной и жировой тканью.

Таблица 2. Эволюция массы органов иммунной системы и лимфоидных образований у детей разных возрастов

Сохранение морфофункциональных свойств и функции органов иммунной системы, сбалансированность главных ее звеньев – основа обеспечения долголетия индивидуума.

Лимфоциты. В процессе эмбрионального развития человека кроветворные стволовые клетки первоначально возникают в желточном мешке, затем мигрируют в зародышевую печень, оттуда в тимус и костный мозг. У 4-месячного плода костный мозг становится основным местом кроветворения. Впервые лимфоциты появляются: в крови – на 7–8-й неделе, в тимусе – на 8-й, в лимфатических узлах – на 10-й, в селезенке – на 11-й, в слизистой оболочке кишечника – на 12-й, в пейеровых бляшках – на 15–16-й неделе.

Содержание лейкоцитов в крови плода на 12-й неделе составляет 1000 кл./мл, а на 25-й -–25 000 кл./мл. 

Формирование неспецифических механизмов резистентности в онтогенезе

Неспецифические механизмы иммунной системы играют первостепенную роль в защите организма ребенка на ранних этапах онтогенеза. Они включают гуморальные и клеточные факторы.

В эмбриональном периоде общая активность системы комплемента плода по классическому пути выявляется уже на 6–8-й неделе и составляет около 60% таковой взрослого человека, а активность альтернативного пути — примерно 35–50%. Соответственно выявляется и гемолитическая активность отдельных компонентов — С₁–С₉, а также факторов альтернативного пути данной системы — В, I, Р, Н. Основную роль в биосинтезе компонентов комплемента играет печень.

Содержание фибронектина (компонента внеклеточного матрикса) у плода составляет 50% концентрации взрослых. Он выполняет важную защитную функцию. При снижении его биосинтеза у детей развиваются респираторные инфекции, респираторный дистресс-синдром, бактериемия и сепсис.

Биосинтез цитокинов (интерферонов и некоторых интерлейкинов) отмечается на 10-й неделе и также составляет 40–50% уровня взрослых.

Фагоцитарная функция гранулоцитов плода формируется к 12-й неделе беременности и, как правило, носит незавершенный характер. Это обусловлено сниженным хемотаксисом, а также несовершенством внутриклеточных механизмов бактерицидности.

Система мононуклеарных фагоцитов (моноциты, макрофаги) плода в это время тоже функционально неполноценна.

Одним из важнейших факторов естественного иммунитета являются дендритные клетки (ДК). У плода и новорожденных они характеризуются выраженной недостаточностью антиген-презентирующей функции и способности стимулировать CD4⁺Tх 1 типа. ДК нуждаются в поступлении в организм микроорганизмов и их компонентов, которые стимулируют их созревание и повышают продукцию цитокинов (ИЛ-12), поддерживающих развитие Tх 1 типа. Определенную роль играет полиморфизм рецепторов, способных распознавать паттерны патогенности микроорганизмов, – TLRs и CD14. Уровень экспрессии этих рецепторов на мембране клеток естественного иммунитета и наличие в окружающей среде компонентов микробного происхождения (ЛПС, РНК, ДНК, пептидогликанов) обеспечивают постоянную стимуляцию ДК, более эффективное созревание и способствуют «обучению» CD4+Tх 1 типа, повышают их количественное содержание и функциональную активность.

Функция естественных киллеров отличается низким уровнем активности. 

Синдром увеличения лимфатических узлов

Лимфатические узлы могут увеличиваться при различных процессах.

1. Острое регионарное увеличение лимфатических узлов в виде местной реакции кожи над ними (гиперемия, отек), болезненности характерно для стафило– и стрептококковой инфекции (пиодермии, фурункула, ангины, отита, инфицированной раны, экземы, гингивита, стоматита). Если лимфатические узлы нагнаиваются, то температура повышается. Диффузное увеличение затылочных, заднешейных, тонзиллярных узлов отмечается при краснухе, скарлатине, инфекционном мононуклеозе, острых респираторно-вирусных заболеваниях.

У детей старшего возраста подчелюстные и лимфатические узлы особенно увеличены при лакунарной ангине, дифтерии зева.

2. При острых воспалениях лимфаденит имеет тенденцию к быстрому исчезновению, длительное время держится при хронических инфекциях (туберкулез чаще ограничивается шейной группой). Вовлеченные в туберкулезный процесс периферические лимфатические узлы плотные, безболезненные, имеют тенденцию к казеозному распаду и образованию свищей, после которых остаются неправильной формы рубцы. Узлы спаяны между собой, с кожей и подкожной клетчаткой. При диссеминированном туберкулезе и хронической туберкулезной интоксикации может наблюдаться генерализованное увеличение лимфатических узлов с развитием фиброзной ткани в пораженных лимфатических узлах. Диффузное увеличение малоболезненных лимфатических узлов до размера лесного ореха отмечается при бруцеллезе. Одновременно у этих больных отмечается увеличение селезенки. Из протозойных заболеваний лимфаденопатия наблюдается при токсоплазмозе (увеличении шейных лимфатических узлов). Генерализованное увеличение лимфатических узлов можно наблюдать при грибковых заболеваниях.

3. Лимфатические узлы увеличиваются также при некоторых вирусных инфекциях. Затылочные и заушные лимфатические узлы увеличиваются в продроме краснухи, позднее отмечается диффузное увеличение лимфатических узлов, при их пальпации отмечается эластическая консистенция, болезненность. Периферические лимфатические узлы могут быть умеренно увеличены при кори, гриппе, аденовирусной инфекции, они имеют плотную консистенцию и болезненны при пальпации. При инфекционном мононуклеозе (болезни Филатова) увеличение лимфатических узлов значительно в области шеи с обеих сторон, могут образовываться пакеты лимфатических узлов в других областях. Увеличение регионарных лимфатических узлов с явлениями периаденита (спаянность с кожей) обнаруживается при болезни «кошачьей царапины»), что сопровождается ознобом, умеренным лейкоцитозом, нагноение происходит редкое.

4. Лимфатические узлы могут увеличиваться при инфекционно-аллергических заболеваниях. Аллергический субсепсис Висслера—Фанкони проявляется диффузной микрополиаденией.

В месте введения сывороточного чужеродного белка может возникнуть регионарное увеличение лимфатических узлов, возможна и диффузная лимфаденопатия.

5. Значительное увеличение лимфатических узлов наблюдается при заболеваниях крови. Как правило, при острых лейкозах отмечается диффузное увеличение лимфатических узлов. Оно проявляется рано и больше всего выражено в области шеи. Его размеры не превышают размеры лесного ореха, но при опухолевых формах могут быть значительными (увеличиваются лимфатические узлы шеи, средостенья, других областей, они образуют большие пакеты). Хронический лейкоз – миелоз – у детей встречается редко, увеличение лимфатических узлов выражено нерезко.

6. При опухолевом процессе лимфатические узлы увеличиваются часто, они могут становиться центром первичных опухолей или метастазов в них. При лимфосаркоме увеличенные лимфатические узлы прощупываются в виде больших или малых опухолевых масс, которые затем прорастают в окружающие ткани, теряют подвижность, могут сдавливать окружающие ткани (происходят отек, тромбоз, паралич). Увеличение периферических лимфатических узлов является основным симптомом при лимфогранулематозе: увеличиваются шейные и подключичные лимфатические узлы, которые представляют собой конгломерат, пакет с нечетко определяемыми узлами. Они вначале подвижны, не спаяны между собой и окружающими тканями. Позднее они могут быть связанными между собой и подлежащими тканями, становятся плотными, иногда умеренно болезненными. В пунктате обнаруживаются клетки Березовского—Штернберга. Увеличенные лимфатические узлы могут быть обнаружены при множественной миеломе, ретикулосаркоме.

7. Ретикулогистиоцитоз «Х» сопровождается увеличением периферических лимфатических узлов. Детский «лимфатизм» – проявление особенности конституции – сугубо физиологическое, абсолютно симметричное увеличение лимфатических узлов, сопутствующее росту ребенка. В возрасте 6—10 лет общая лимфоидная масса детского организма может вдвое превышать лимфоидную массу взрослого человека, в дальнейшем происходит ее инволюция. К числу проявлений пограничного состояния здоровья можно отнести гиперплазию вилочковой железы или периферических лимфатических желез. Значительная гиперплазия вилочковой железы требует исключения опухолевого процесса, иммунодефицитных состояний. Значительная гиперплазия вилочковой железы может развиться у детей с заметно ускоренным физическим развитием, перекормом белком. Такой «акселерационный» лимфатизм отмечается у детей конца первого, второго года, редко в 3–5 лет.

Гиперплазия вилочковой железы

Гиперплазия тимуса сопровождается увеличением числа клеток в корковом и мозговом веществе или нарушением строения вилочковой железы в связи с появлением дополнительных образований (например, зародышевых центров).
По данным Бириха, истинная гиперплазия наблюдается у трети хорошо соматически развитых детей первого года жизни, так как именно в этот период жизни вилочковая железа наиболее функционально нагружена.

Этиология и патогенез. Гиперплазия тимуса может быть связана с изменением обычной структуры, что наблюдается при аутоиммунных заболеваниях: злокачественной миастении, системной красной волчанке, аутоиммунной гемолитической анемии, ревматоидном артрите. Так, при злокачественной миастении в 70—80% случаев обнаруживается увеличение мозгового слоя за счет атрофии коркового, появление зародышевых центров, характерных для лимфатических узлов, скопление плазматических клеток вокруг сосудов. При гиперплазии в железе образуются запрещенные иммунокомпетентные клетки, которые реагируют на антигены собственного организма и вызывают образование аутоантител.
Несмотря на появление дополнительных структур, размер тимуса может не увеличиваться.
От истинной гиперплазии следует отличать тимомегалию, которая наблюдается при некоторых эндокринных заболеваниях — тиреотоксикозах, акромегалии, болезни Аддисона, в некоторых случаях — бронхиальной астмы.

Эта группа заболеваний обусловлена генетическими дефектами иммунной системы.
Врожденная, или первичная, аплазия (или гипоплазия) вилочковой железы характеризуется полным отсутствием тимической паренхимы или крайне слабым ее развитием, что определяет наличие тяжелой комбинированной иммунологической недостаточ¬ности вследствие резкого уменьшения содержания Т- и В-лимфоцитов и отсутствием телец вилочковой железы.
Все эти заболевания сопровождаются рецидивирующими воспалительными заболеваниями, чаще легочной или кишечной локализации, которые нередко являются непосредственной причиной гибели больных. Поэтому дети, особенно раннего возраста, страдающие рецидивирующими воспалительными заболеваниями, должны быть тщательно обследованы на функциональное состояние тимуса.
Подобные изменения находят у детей при ряде заболеваний, объединенных в группу иммунодефицитных. Наиболее выраженные дефекты развития вилочковой железы обнаружены при следующих синдромах.

1. Синдром Ди-Джорджа. Наряду с аплазией железы возможна аплазия паращитовидных желез с проявлениями гипопаратиреоза. В патогенезе имеет место дефицит циркулирующих Т-лимфоцитов, резкое угнетение реакции клеточного иммунитета, относительное увеличение числа В-лимфоцитов и сохранение реакции гуморального иммунитета (нормальный уровень иммуноглобулинов в крови, гипокальциемия).
Характерными признаками заболевания являются судороги, начиная с неонатального периода, рецидивирующие инфекции дыхательной и пищеварительной систем. Обычно сочетается с аномалиями развития дуги аорты, нижней челюсти, мочек уха, с гипоплазией лимфатических узлов и недоразвитием тимусзависимых зон.

2. Синдром Незелофа — аутосомно-рецессивная аплазия тимуса с лимфопенией, без аплазии околощитовидных желез, но с недоразвитием тимусзависимых зон в лимфатических узлах и селезенке.
Также выявляется резкое снижение реактивности Т-лимфоцитов (дефицит клеточной системы иммунитета).
С неонатального периода отмечаются рецидивирующие бронхиты, пневмонии, энтероколиты вирусной или грибковой этиологии, герпетические высыпания, сепсис. Дефицит Т-лимфоцитов и угнетение реакции клеточного иммунитета более выражены, чем при синдроме Ди-Джорджа. Больные погибают в раннем возрасте.

3. Синдром Луи—Бара — иммунологическая недостаточность при атаксии-телеангиэктазии, характеризуется аутосомно-рецессивным наследованием аплазии железы, протекает с уменьшением лимфоцитов в тимусзависимых зонах лимфатических узлов и селезенке, демиелинизации в мозжечке.
Многосистемные сложные расстройства:
1) неврологические (атаксия, нарушение координации и т. д.);
2) сосудистые (телеаниэктазии кожи и конъюнктивы);
3) психические (умственная отсталость);
4) эндокринные (нарушение функций надпочечников, половых желез). С раннего детства появляются рецидивирующие синусо-пульмональные инфекции.
Нарушение клеточного иммунитета сопровождается поражением Т- и В-систем иммунитета, дефицитом IgA В сыворотке крови оонаруживаются эмориональные оелки (α- и β-фетопротеины). У таких больных чаще развиваются злокачественные новообразования (чаще лимфосаркомы, лимфогранулематоз).

4. «Швейцарский синдром» — аутосомно-рецессивная тяжелая комбинированная иммунологическая недостаточность. Лимфопеническая агаммаглобулинемия, аплазия или гипоплазия тимуса сочетаются с гипоплазией всей лимфоидной ткани. Резкая гипоплазия вилочковой железы, гипоплазия лимфатических узлов и лимфоидных образований селезенки, кишечника.
С неонатального периода рецидивирующие грибковые, вирусные и бактериальные поражения кожи и слизистых оболочек носоглотки, дыхательных путей, кишечника. У таких детей вилочковую железу трудно идентифицировать.
Наряду с резким угнетением реакций клеточного иммунитета выявляется дефицит гуморального иммунитета (дефицит Т- и В-лимфоцитов). Дети обычно погибают в первые полгода жизни.

Диагностика. Врожденная аплазия и гипоплазия вилочковой железы устанавливается на основании клиники рецидивирующих инфекций. Для подтверждения его используются иммунологические исследования: определение количества Т- и В-лимфоцитов и их функциональной активности, концентрации иммуноглобулинов и уровень гормона железы в крови. С целью ранней диагностики иммунодефицитных состояний, обусловленных аплазией вилочковой железы, используют определение количества лимфоцитов в периферической крови, сывороточных иммуноглобулинов, титра изогемагглютининов.

Лечение. Восстановительная и заместительная иммунотерапия. С этой целью проводится трансплантация вилочковой железы или костного мозга, введение иммуноглобулинов, гормонов вилочковой железы. Применение кортикостероидов, обладающих иммунодепрессивным действием, противопоказано.