Lymphoide Organe und Lymphkreislauf

Lymphorgane und Lymphzirkulation!

Tour der Leukozyten im Körper:

Die weißen Blutkörperchen (Leukozyten) werden bei Erwachsenen aus den hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark produziert und in den Blutkreislauf abgegeben.

Aus Blutkapillaren treten Leukozyten und Flüssigkeit im Blut aus und gelangen in die Geweberäume. Die Flüssigkeit in den Geweberäumen wird als interstitielle Flüssigkeit bezeichnet. Ein Teil der interstitiellen Flüssigkeit kehrt durch Venen in den Blutkreislauf zurück. Ein anderer Teil der interstitiellen Flüssigkeit durchläuft eine feine Kapillare, die als Lymphgefäße bezeichnet wird.

Die Flüssigkeit im Lymphgefäß wird Lymphe genannt. Die Leukozyten segeln zusammen mit der Lymphflüssigkeit zu den sekundären lymphatischen Organen wie Lymphknoten. Von den Lymphknoten segeln sie wieder mit Lymphflüssigkeit und gelangen wieder in den Blutkreislauf. So patrouillieren die Leukozyten den ganzen Körper, indem sie sich in Blut und Lymphe bewegen. Aufgrund ihrer Fähigkeit, fast alle Körperteile zu erreichen, können die Leukozyten Fremdkörper wie Bakterien in allen Körperteilen erkennen. Nach dem Erkennen der Fremdstoffe werden die Immunreaktionen sofort ausgelöst, so dass die Fremdstoffe so früh wie möglich eliminiert werden.

Primäre lymphatische Organe:

Knochenmark und Thymus werden als primäre oder zentrale Lymphorgane bezeichnet (Abb. 5.1). T-Zellen und B-Zellen werden aus den pluripotenten hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark produziert. Die Reifungsorte von T-Zellen und B-Zellen sind jedoch unterschiedlich. Die Reifung von B-Zellen erfolgt im Knochenmark. Während die Reifung der T-Zellen in der Thymusdrüse abgeschlossen ist. Täglich werden etwa 10 'reife Lymphozyten aus Thymus und Knochenmark in den Kreislauf freigesetzt.

Abb. 5.1: Menschliche primäre und sekundäre lymphoide Organe. Knochenmark und Thymusdrüse sind die primären (oder zentralen) Lymphorgane. Milz, Lymphknoten und Schleimhaut-assoziiertes lymphoides Gewebe (z. B. Tonsillen, Peyers Pflaster im Darm und Blinddarm) sind die sekundären (oder peripheren) lymphoiden Organe

Knochenmark:

Fast alle Zellen im Blut (rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und Blutplättchen) stammen von den pluripotenten hämatopoetischen Stammzellen (HSCs) im Knochenmark. Der Vorgang, durch den die Blutzellen im Knochenmark wachsen, sich teilen und differenzieren, wird als Hämatopoese bezeichnet.

Während des fötalen Lebens wandern die HSCs aus der fötalen Leber und besiedeln die Knochenmarkskavitäten. Von Geburt an besetzen HSCs praktisch den gesamten Knochenmarkraum. Nach der Geburt ist das Knochenmark der Ort der Blutzellenproduktion durch die HSC. Mit zunehmendem Alter nimmt die hämatopoetische Aktivität in den größeren Knochen ab. Nach der Pubertät beschränkt sich die Hämatopoese weitgehend auf die axialen Skelettknochen (wie Becken, Brustbein, Rippen, Wirbel und Schädel).

Thymusdrüse:

Thymus ist an der Reifung von T-Lymphozyten beteiligt. Im Thymus reifen die T-Lymphozyten und werden funktional kompetent. Thymusdrüse besteht aus zwei Lappen und befindet sich oberhalb des Herzens, das über den Hauptblutgefäßen liegt. Die Epithelzellen des Thymus produzieren eine Reihe von Peptidhormonen (wie Thymulin, Thymopoietin und Thymosin).

Es wird angenommen, dass diese Hormone die Vorläufer- oder Vorläufer-T-Zellen (die vom Knochenmark freigesetzt werden) aus dem Blut anziehen und diese anschließend in reife T-Zellen differenzieren. Die Vorläufer-T-Zellen interagieren mit Thymuszellen wie kortikalen Thymuszellen, medullären Thymusepithelzellen, interdigitierenden dendritischen Zellen und Makrophagen (Abb. 5.2).

Die Zell-zu-Zell-Interaktion zwischen sich entwickelnden T-Zellen und Thymuszellen sowie die Auswirkungen von Thymushormonen führen zur Reifung von T-Zellen im Thymus. T-Lymphozyten, die sich im Thymus befinden, werden oft als Thymozyten bezeichnet.

Abb. 5.2: Querschnittsdarstellung eines Teils der Thymusdrüse.

Thymusdrüse ist von einer Kapsel umgeben. Viele Trabekel erstrecken sich von der Kapsel in die Thymusdrüse. Die kortikale Region enthält viele Vorläufer-T-Zellen, Pflegezellen und kortikale Thymusepithelzellen. Die Medulla enthält mehr reife Lymphozyten, interdigitierende dendritische Zellen und medulläre Thymusepithelzellen. Die Wechselwirkung von Vorläufer-T-Zellen mit den verschiedenen Zellen in Thymus- und Thymushormonen führt zu einer Reifung der T-Zellen. Während der Entwicklung sterben unzählige T-Zellen, die im Thymus sterben. Hassalls Blutkörperchen enthalten entartete Epithelzellen

Bestimmte Moleküle auf der Oberfläche von Leukozyten werden verwendet, um die Leukozyten als T-Zellen, B-Zellen usw. zu unterscheiden. Diese Moleküle werden als CD-Moleküle (Common Cluster of Differentiation) bezeichnet. (Zum Beispiel sind CD4-Moleküle auf der Oberfläche von Helfer-T-Zellen vorhanden, und daher werden die Helfer-T-Zellen als CD4 ⁺ T-Zellen bezeichnet. In ähnlicher Weise sind CDS-Moleküle auf der Oberfläche von zytotoxischen T-Zellen vorhanden und daher sind die zytotoxischen T-Zellen soll CD8 ⁺ T-Zellen sein.)

Aus dem Knochenmark freigesetzte vorzeitige T-Lymphozyten dringen in die Thymusdrüse ein. Die aus Knochenmark freigesetzten vorzeitigen T-Zellen exprimieren keine CD4- und CDS-Oberflächenmoleküle (Abbildung 5.3) und werden daher als negative Doppeldecken bezeichnet (CD4 CD8 ^- ; dh CD4- und CD8-Moleküle befinden sich nicht auf ihren Zellmembranen).

Während ihrer anfänglichen Entwicklung erscheinen sowohl CD4- als auch CDS-Moleküle auf ihrer Zellmembran (daher werden sie nun als doppelt positive Zellen bezeichnet; CD4 + CD8 ⁺ ).

Während der weiteren Entwicklung schaltet jede doppelt positive Zelle selektiv die Expression von CD4- oder CDS-Molekülen aus. Folglich exprimieren sie eines der Moleküle auf ihrer Oberfläche und daher werden die Zellen jetzt zu einzelnen positiven Zellen (entweder CD4 ⁺ CD8 ^- oder CD4 ^- CD8 ⁺ ).

Die Zellen, die einzeln positiv werden, lassen den Thymus als reife T-Lymphozyten in den Blutkreislauf.

Die genauen Mechanismen dieser Ereignisse sind nicht genau bekannt. Erstaunlicherweise sterben fast 99 Prozent der doppelt positiven Zellen innerhalb der Thymusdrüse. Die verbleibenden Zellen reifen zu einzelnen positiven Zellen (CD4 ⁺ CD8 ^- oder CD4 ^- CD8 ⁺ ) und hinterlassen den Thymus als reife T-Zellen. Die Gründe und die Mechanismen hinter dem Tod einer enormen Anzahl doppelt positiver Zellen in der Thymusdrüse sind nicht bekannt. Es wird angenommen, dass selbstreaktive T-Zellen im Thymus absterben, so dass keine Autoimmunreaktion (dh Immunreaktionen gegen Selbstmoleküle) auftritt.

Abb. 5.3: T-Lymphozytenentwicklung im Thymus.

T-Lymphozyten werden von hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark produziert. Aus dem Knochenmark in den Blutkreislauf freigesetzte T-Lymphozyten sind keine reifen T-Lymphozyten und werden Vorläufer-T-Lymphozyten genannt. Die Vorläufer-T-Lymphozyten dringen in den Thymus ein, wo die Entwicklung der T-Lymphozyten abgeschlossen ist.

Die Vorläufer-T-Zelle, die in den Thymus eindringt, exprimiert keine CD4- und CDS-Moleküle auf ihrer Zelloberfläche (und wird daher als doppelt negative Zellen bezeichnet; CD4-CD8-). Während sich die Zelle entwickelt, erscheinen sowohl CD4- als auch CDS-Moleküle auf ihrer Oberfläche (und daher wird die Zelle als doppelt positive Zelle bezeichnet; CD4 ⁺ CD8 ⁺ ). Wenn sich die Zelle weiterentwickelt, schaltet die Zelle entweder die Expression von CD4- oder CD8-Molekülen aus und exprimiert eines der Moleküle auf der Zelloberfläche (und wird daher als einzelne positive Zelle bezeichnet; CD4 ⁺ CD8 ^- oder CD4 ^- CD8 ⁺ ). Reife, einzelne positive T-Zellen werden von der Thymusdrüse in den Blutkreislauf abgegeben

Thymus wirkt auch im dritten Monat des fötalen Lebens. Bei der Geburt ist Thymus sehr aktiv. Es vergrößert sich seit vielen Jahren und erreicht sein Spitzengewicht in der Pubertät. Danach geht es um. Die Anzahl der Lymphozyten nimmt ab. Es gibt eine Atrophie der Thymalepithelzellen, die durch Fett ersetzt werden. Im Alter von 40 bis 45 Jahren ersetzen Fettgewebe mehr als 50 Prozent der Thymusdrüse.

Vollständige angeborene Abwesenheit von Thymusdrüsen führt zu Abwesenheit von T-Lymphozyten und verursacht eine schwere lebensbedrohliche Immunschwächekrankheit. Angeborene Thymus-Abwesenheit beim Menschen verursacht das DiGeorge-Syndrom. Mäuse mit angeborenem Fehlen von Thymus werden als Nacktmäuse bezeichnet.

Sekundäre Lymphorgane:

Aus Knochenmark freigesetzte reife B-Lymphozyten und aus Thymus freigesetzte reife T-Lymphozyten befinden sich in einem "Ruhezustand" oder "Ruhezustand" und werden als "jungfräuliche" oder "naive" Lymphozyten bezeichnet. Die jungfräulichen Lymphozyten wandern in verschiedene sekundäre (oder periphere) lymphoide Organe wie Milz, Lymphknoten oder Schleimhaut-assoziiertes Lymphgewebe (MALT).

Die sekundären lymphoiden Organe helfen beim Kontakt zwischen Lymphozyten und Fremdsubstanzen, was zur Aktivierung der Lymphozyten gegen Fremdsubstanzen führt. Nach der Aktivierung durchlaufen die Lymphozyten eine Zellteilung und erfüllen viele immunologische Funktionen.

Die Fremdstoffe werden üblicherweise als Antigene bezeichnet. Die sekundären lymphoiden Organe sind dicht mit Lymphozyten und antigenpräsentierenden Zellen (Makrophagen und dendritischen Zellen) gefüllt.

ich. Die enge Packung der Immunzellen in den sekundären lymphoiden Organen hilft, das Fremdmaterial in den sekundären lymphoiden Organen zurückzuhalten.

ii. Die dichte Packung von Immunzellen hilft auch beim Kontakt des Antigens mit Immunzellen und der anschließenden Aktivierung von Zellen gegen die Antigene. (Zum Beispiel. Die durch eine Verletzung im Finger eingedrungenen Bakterien werden zusammen mit der Lymphflüssigkeit zu den lokalen Lymphknoten in der Achselhöhle befördert. Beim Passieren der Lymphknoten werden die Bakterien in den Lymphknoten festgehalten Stellen, an denen die Immunzellen dicht gepackt sind, führt zum Kontakt von Bakterien mit den Immunzellen. Diese Ereignisse führen zur Aktivierung von Lymphozyten und zur anschließenden Entwicklung von Immunantworten gegen die Bakterien.)

Die meisten Immunreaktionen gegen Fremdsubstanzen werden von den sekundären lymphoiden Organen ausgelöst.

Lymphknoten:

Aus den Blutkapillaren treten Leukozyten und Flüssigkeit aus dem Blut in die Geweberäume aus. Die Flüssigkeit in den Geweberäumen wird als interstitielle Gewebeflüssigkeit bezeichnet. Ein Teil der interstitiellen Flüssigkeit strömt durch feine Kapillaren, wie Lymphgefäße, und die Flüssigkeit in den Lymphgefäßen wird Lymphe genannt.

Während der Passage fließt die Lymphe durch eine Reihe kleiner bohnenförmiger Organe, die Lymphknoten, die sich über die gesamte Länge der Lymphgefäße verteilen. Sie treten häufig als Ketten oder Cluster auf und erhalten Lymphe von einem bestimmten Organ oder einer bestimmten Körperregion.

Der Lymphknoten fungiert als physischer und biologischer Filter. Der Lymphknoten ist mit dichten Aggregaten von Lymphozyten, dendritischen Zellen und Makrophagen gefüllt. Die Lymphe dringt durch viele afferente (in kommende) Lymphgefäße in den Knoten ein, perkoliert durch die gepackten Zellen und tritt durch efferente (ausgehende) Lymphgefäße auf der gegenüberliegenden Seite (Abb. 5.4) des Lymphknotens aus.

Der Lymphknoten hat drei Bereiche, die Kortex, Paracortex und Medulla genannt werden (Abb. 5.4).

In der Kortikalis gibt es mehrere einzelne kugelförmige oder eiförmige Bereiche, die als Lymphfollikel bezeichnet werden. Die lymphoiden Follikel bestehen hauptsächlich aus B-Zellen, einigen T-Zellen (alle T-Helferzellen) und einem speziellen Typ von Zellen, den follikulären dendritischen Zellen.

Es gibt zwei Arten von Lymphfollikeln, die als primäre Lymphfollikel und sekundäre Lymphfollikel bezeichnet werden. Vor der Antigenstimulation befinden sich die B-Zellen im Lymphfollikel in einem Ruhezustand, und der Lymphfollikel wird als primärer Lymphfollikel bezeichnet. Die Antigene (z. B. Bakterien), die durch die Haut oder die Schleimhaut eindringen, werden mit der Lymphe mitgeführt und gelangen in den Lymphknoten. Die B-Zellen im Primärfollikel binden an die von der Lymphe getragenen Antigene. Die Bindung von Antigenen mit den B-Zellen löst die Aktivierung von B-Zellen aus.

Nach der B-Zellaktivierung wird der Primärfollikel als sekundärer Lymphfollikel bezeichnet. Die aktivierten B-Zellen im Sekundärfollikel teilen sich schnell, und es werden enorm viele Zellen produziert. Der zentrale Bereich des sekundären Lymphfollikels enthält sich schnell teilende B-Zellen, und dieser Bereich wird Keimzentrum genannt. Das Keimzentrum enthält Lymphozyten, von denen sich die meisten in verschiedenen Stadien der Aktivierung und Blastenumwandlung befinden. Der Rand- oder Mantelbereich enthält reife B-Zellen.

Abb. 5.4: Diagramm des Querschnitts des Lympli-Knotens mit primären und sekundären Lymplioidfollikeln.

Der Lymphknoten ist von einer Kapsel umgeben. Viele afferente Lymphgefäße (die die Lymphe aus Geweberäumen ableiten) dringen in den Lymphknoten ein. Die Lymphflüssigkeit und Antigene (falls vorhanden) aus den Geweben dringen durch die afferenten Lymphgefäße in den Lymphknoten ein. Die Lymphe und Antigene sickern durch die dicht gepackten Zellen im Lymphknoten. Der Lymphknoten hat Kortex, Para cortex und Markbereiche. Primäre lymphoide Follikel (bestehend aus vielen ruhenden B-Zellen) und sekundäre lymphoide Follikel (hauptsächlich bestehend aus sich schnell teilenden aktivierten B-Zellen) sind im Cortex vorhanden.

Der Para-Cortex-Bereich enthält T-Zellen, Makrophagen und interdigitierende dendritische Zellen. Der innerste Markraum enthält wenige lymphoide Zellen. Während der Passage von Lymphe und Antigenen von den afferenten Lymphgefäßen zum efferenten Lymphgefäß werden die Antigene gefiltert und von Makrophagen / dendritischen Zellen / B-Zellen aufgenommen. Folglich entwickeln sich Immunreaktionen gegen das Antigen.

Sekundäre lymphatische Follikel sind bei der Geburt nicht vorhanden, da der Fötus der Mutter normalerweise keinen Bakterien oder Viren ausgesetzt ist. Nach der Geburt entwickeln sich sekundäre lymphatische Follikel durch wiederholte Exposition mit fremden Substanzen wie Bakterien. Das Vorhandensein eines sekundären Follikels in einem Lymphknoten repräsentiert eine anhaltende Immunantwort.

Die aktivierten B-Zellen im sekundären Lymphfollikel teilen sich wiederholt, um Plasmazellen und Speicher-B-Zellen zu erzeugen. Die Plasmazellen in den Sekundärfollikeln sezernieren Antikörper und die Antikörper werden zusammen mit dem Lymphfluss in den Blutstrom befördert. Follikuläre dendritische Zellen im lymphatischen Follikel sind dafür verantwortlich, Gedächtniszellen zu lymphoiden Follikeln zusammenzusetzen und ihre nachfolgenden Aktivitäten zu regulieren.

Der Para-Cortex-Bereich des Lymphknotens enthält T-Zellen, Makrophagen und interdigitierende dendritische Zellen. Die interdigitierenden Zellen und Makrophagen fangen die Antigene in der Lymphe ein und präsentieren sie den T-Helferzellen. Folglich werden die Helfer-T-Zellen aktiviert und die aktivierten Helfer-T-Zellen bauen Immunantworten gegen die Antigene auf.

Medulla ist die innerste Schicht des Lymphknotens und dieser Bereich enthält wenige Lymphzellen, hauptsächlich Plasmazellen.

Die Lymphgefäße aus den Geweben (als afferente Lymphgefäße bezeichnet) leiten die Lymphe in den Cortex des Lymphknotens. Die Lymphe perkoliert durch den Cortex- und den Para-Cortex-Bereich und strömt aus dem Lymphknoten durch ein efferentes Lymphgefäß heraus. Während des Flusses von Lymphe vom Cortex zum efferenten Lymphgefäß perkoliert die Lymphe durch die Immunzellen, und dies hilft beim Filtern der Antigene und dem anschließenden Kontakt zwischen Antigenen und Immunzellen (wie B-Zellen, follikulären dendritischen Zellen und T-Zellen) ).

Die Lymphozyten und follikulären dendritischen Zellen (die als antigenpräsentierende Zellen wirken) sind eng in die Lymphknoten gepackt. Diese Mikroumgebung hilft bei der effektiven Kommunikation (durch Zytokine und Zell-zu-Zell-Kontakt) zwischen diesen Zellen, was zur Induktion von Immunreaktionen gegen die im Lymphknoten zurückgehaltenen Antigene führt. Daher werden viele der Immunreaktionen gegen fremde Antigene in den Lymphknoten induziert.

Milz:

Die Milz befindet sich knapp unter dem Zwerchfell auf der linken Seite des Bauches und wiegt bei Erwachsenen etwa 150 g. Wenn Blut die Milz passiert, filtert die Milz die fremden Antigene (z. B. Mikroben) im Blut. Daher spielt die Milz eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Ausbreitung von Mikroben zu verschiedenen Körperteilen durch Blut.

Die Milz ist von einer Kapsel umgeben. Die Milzkapsel streckt eine Anzahl von Vorsprüngen in das Innere der Milz, um eine Anzahl von Kompartimenten zu bilden. Es gibt zwei Arten von Kompartimenten in der Milz, die als rotes Fruchtfleisch und weißes Fruchtfleisch bezeichnet werden.

ich. Im roten Fruchtfleischbereich werden die alten roten Blutkörperchen und defekte rote Blutkörperchen zerstört.

ii. Viele T-Zellen, B-Zellen und interdigitierende dendritische Zellen besiedeln den Bereich der weißen Pulpa. Die B-Zellen sind in primäre Lymphfollikel organisiert. Bei einer antigenen Herausforderung entwickeln sich die Primärfollikel zu sekundären Lymphfollikeln. Die interdigitierenden dendritischen Zellen der Milz fangen die Antigene im Blut ein und präsentieren sie T-Helferzellen, was zur Aktivierung von T-Helferzellen führt. Aktivierte T-Helferzellen helfen bei der Aktivierung von B-Zellen.

Schleimhaut-assoziierte lymphatische Gewebe:

Atemwege, Gastrointestinaltrakt und Urogenitaltrakt sind von Schleimhäuten bedeckt. Viele Mikroben können durch die Schleimhaut in den Körper eindringen. Daher sind an diesem lebenswichtigen Eintrittspunkt Abwehrkräfte erforderlich, um den Mikroben auf der Schleimhautebene selbst entgegenzuwirken. Die lymphatischen Gewebe, die dieses weiträumige Gebiet verteidigen, werden kollektiv als schleimhautassoziierte lymphatische Gewebe (MALT) bezeichnet. Es gibt zwei Arten der Anordnung von Lymphgewebe in Schleimhautbereichen.

1. Die lymphoiden Zellen sind als lose Cluster angeordnet

2. Die lymphatischen Gewebe sind als organisierte Strukturen angeordnet (z. B. Tonsillen, Anhang und Peyers Pflaster).

Peyer's Patch in der Darmschleimhaut:

Schleimhautepithelzellen säumen den äußeren Aspekt der Darmschleimhaut (Abb. 5.5). In der Schleimhautepithelschicht gibt es Lymphozyten, die als intraepitheliale Lymphozyten (IELs) bezeichnet werden. Viele der IELs sind CD8 ⁺ T-Zellen und sie exprimieren ungewöhnliche γδT-Zellrezeptoren. Die Funktion von IELs ist nicht bekannt.

Die Lamina propria liegt unter der Schleimhautepithelschicht (Abb. 5.5). Die Lamina Propria enthält eine große Anzahl loser Cluster von B-Zellen, Plasmazellen, aktivierten T-Helferzellen und Makrophagen.

Unter der Lamina propria liegt die submuköse Schicht. Die submuköse Schicht enthält Peyers Pflaster. Peyer's Patch ist ein Knoten aus 30 bis 40 Lymphfollikeln. Wie lymphoide Follikel an anderen Stellen entwickeln sich auch die lymphoiden Follikel von Peyer's Patch zu sekundären Follikeln, wenn sie mit der Mikrobe belastet werden.

Abb. 5.5: Diagramm des Dünndarmquerschnitts.

Der Dünndarm besteht aus vier Schichten: 1. Schleimhautepithelschicht, 2. Lamina propria, 3. submuköse Schicht und 4. Muskelschicht. Die Schleimhautepithelschicht besteht aus einer einzelnen Schicht von Epithelzellen. Die Epithelzellen haben zahlreiche feine fingerartige Vorsprünge, die auf der Darmlumenseite als Zotten bezeichnet werden. Zwischen den Epithelzellen befinden sich spezialisierte Zellen, die als M-Zellen bezeichnet werden. In der Lamina Propria befinden sich lose Cluster von lymphatischen Follikeln (bestehend aus einer großen Anzahl von B-Zellen, Plasmazellen, Zellen und Makrophagen). Peyers Pflaster sind in der submukösen Schicht vorhanden. Payer's Patch besteht aus 30-40 lymphatischen Follikeln

Spezialisierte Zellen, M-Zellen genannt (Abb. 5.6), befinden sich in der Schleimhautepithelschicht. Die M-Zellen haben keine Mikrovilli (während die Epithelzellen Mikrovilli haben). Die M-Zellen sind abgeflachte Epithelzellen und sie haben eine tiefe Invagination oder Tasche im basolateralen Aspekt der Plasmamembran. Diese Tasche enthält B-Zellen, T-Zellen und Makrophagen.

Das Antigen (z. B. Bakterien) im Darmlumen wird in die M-Zelle aufgenommen.

Die Bakterien werden dann auf die andere Seite der M-Zelle transportiert und in die Tasche der M-Zelle abgegeben.

Die B-Zellen und T-Zellen in den Lymphfollikeln in der Nähe der M-Zellen erkennen die Bakterien und werden aktiviert.

Folglich werden Immunreaktionen gegen die Bakterien induziert. Die aktivierten B-Zellen differenzieren sich in Plasmazellen und sekretieren Immunglobulin A (IgA).

Das IgA wird durch Schleimhautepithelzellen in das Darmlumen transportiert (Abb. 5.6), wo das IgA an die Mikrobe bindet und den Eintritt der Mikrobe durch die Mukosa verhindert.

Lymphgewebe in der Haut:

In der Dermis und Epidermis der Haut sind ständig kleine Mengen von Lymphozyten vorhanden. Die Epidermis enthält auch Zellen, die Langerhans-Zellen genannt werden, die als Antigen-präsentierende Zellen fungieren. Wenn sie auf Fremdsubstanzen treffen, verschlingen Langerhans Zellen sie und segeln zusammen mit der Lymphflüssigkeit zum lokalen Lymphknoten. Langerhan-Zellen exprimieren sehr hohe MHC-Klasse-II-Moleküle und präsentieren das Antigen den Helfer-T-Zellen im Lymphknoten.

Abb. 5.6: M-Zelle.

M-Zellen sind spezialisierte Epithelzellen, die sich entlang der Schleimhautepithelzellen von Gastrointestinaltrakt, Atmungsorganen und Urogenitaltrakt befinden. M-Zellen transportieren die Mikroben aus dem gastrointestinalen, respiratorischen und urogenitalen Lumen in den Körper. Die M-Zelle versenkt die Mikrobe im Darmlumen.

Die verschlungene Mikrobe wird durch die M-Zelle transportiert. Die Membran des endozytischen Vesikels verschmilzt mit der M-Zellmembran und gibt die Mikrobe in die Tasche der M-Zelle frei. Die T-Zellen, B-Zellen, Makrophagen und dendritischen Zellen in den darunter liegenden Lymphfollikeln erkennen die Mikrobe. Folglich werden Immunreaktionen gegen die Mikrobe induziert.

Die aktivierten B-Zellen in den lymphoiden Follikeln teilen sich, um Plasmazellen zu erzeugen, und die Plasmazellen sekretieren spezifische IgA-Antikörper gegen die Mikrobe. Das IgA wird von den Schleimepithelzellen in das Lumen transportiert.

Das IgA bindet an spezifische Mikroben im Lumen und greift in den Eintritt der Mikroben durch die Schleimhaut ein (Endozytose ist ein Prozess, bei dem Zellen extrazelluläre Makromoleküle verschlingen. Ein kleiner Teil der Plasmamembran umgibt das Makromolekül und umschließt das Makromolekül.) Membranen verschmelzen und werden geklemmt, um ein Vesikel zu bilden, das das Makromolekül enthält

Lymphkreislauf:

Blut zirkuliert aufgrund des Drucks, der durch die Pumpwirkung des Herzens erzeugt wird. Die Blutkapillaren haben sehr dünne Wände. Aufgrund des Drucks in den Blutkapillaren sickert Flüssigkeit aus dem Blut aus den Kapillaren in Gewebekammern. Die Flüssigkeit im Gewebe wird als interstitielle Flüssigkeit bezeichnet.

Ein Teil dieser Flüssigkeit kehrt direkt durch die Blutvenolen in den Blutstrom zurück, und die verbleibende Flüssigkeit fließt durch Geweberäume und sammelt sich in dünnwandigen Kanälen (Lymphgefäßen) (Abb. 5.7).

Die Flüssigkeit in den Lymphgefäßen wird Lymphe genannt. Die Lymphe fließt langsam und erreicht die Lymphknoten. Von den Lymphknoten fließt die Lymphe weiter und gelangt durch die linke Vena subclavia im Thorax in den Blutkreislauf. Somit dienen die Lymphgefäße als Drainagesystem, das Flüssigkeit aus Gewebekammern sammelt und die Flüssigkeit in den Blutstrom zurückführt.

Abb. 5.7: Lymphkreislauf.

Die Flüssigkeit in den Geweberäumen wird als interstitielle Flüssigkeit bezeichnet. Ein Teil der interstitiellen Flüssigkeit dringt in eine feine Kapillare ein, die als Lymphgefäße bezeichnet wird. Die Flüssigkeit in den Lymphgefäßen wird Lymphe genannt. Die Lymphe fließt entlang des afferenten Lymphgefäßes und dringt in die Lymphknoten ein. Von den Lymphknoten gelangt die Lymphe durch abführende Lymphgefäße. Die Lymphgefäße aus vielen Teilen des Körpers vereinigen sich und bilden ein größeres Lymphgefäß, den Thoraxgang. Der Ductus thoracicus leitet die Lymphe durch die linke Vena subclavia in den Blutkreislauf ab.

Die Lymphe enthält viele Abwehrstoffe und weiße Blutkörperchen, die den gesamten Körper durch Zirkulation in Blut und Lymphzirkulationen erfassen. Die weißen Blutkörperchen und andere Substanzen bekämpfen während ihres Rundgangs fremde Eindringlinge (wie Bakterien) und entfernen sie, so dass der Mensch ein gesünderes Leben führt.

Lymphgefäße sind äußerst empfindliche Kanäle, durch die die Lymphe fließt. Die Lymphe, die durch einen Bereich bakterieller Infektionen geht, trägt die Bakterien zu den lokalen Lymphknoten. Der Lymphknoten wirkt als Filter und stoppt die Bakterien. Somit verhindert der Lymphknoten die Ausbreitung von Bakterien in andere Teile des Körpers.

Der Lymphknoten enthält zahlreiche Antigen-präsentierende Zellen (APCs) -T-Lymphozyten und B-Lymphozyten. Diese defensiven Zellen erkennen die bakteriellen Antigene und entwickeln Immunreaktionen gegen die Bakterien, die zur Zerstörung von Bakterien führen.

Wenn die Bakterien aus dem Lymphknoten entweichen, gelangen die Bakterien in den Blutkreislauf und können jeden Teil des Körpers erreichen. In solchen Situationen spielen die Makrophagen in Leber und Milz eine wichtige Rolle beim Einfangen der Bakterien und bei der Verhinderung der Verbreitung von Bakterien im Blut.

Lymphozyten sind wandernde Zellen, dh sie bewegen sich von Ort zu Ort. Beispielsweise kann sich ein einzelner Lymphozyt 12 Stunden in einem Lymphknoten aufhalten. Dann löst es sich vom Lymphknoten und geht in den Blutkreislauf, wo es einige Minuten oder Stunden bleibt. Sie bewegen sich aus dem Blutkreislauf in jedes andere Gewebe oder Lymphknoten. Durch die Fähigkeit, zu jedem Teil des Körpers zu reisen, nehmen die Lymphozyten Tag und Nacht den gesamten Körper auf und suchen nach Fremdstoffen. (Wie die Polizei, die jeden Winkel in der Stadt auf der Suche nach Dieben bereist, die möglicherweise in die Stadt gekommen sind.)

Wenn die Lymphozyten in den sekundären lymphoiden Organen auf Fremdsubstanz stoßen, werden die Lymphozyten gegen die jeweilige Fremdsubstanz aktiviert. Die aktivierten Lymphozyten teilen sich, um viele Tochterzellen herzustellen. Einige der Tochterzellen werden zu Effektorzellen und andere zu Gedächtniszellen.

Die Effektorzellen sind kurzlebig und dienen zur sofortigen Entfernung von Fremdantigenen. Die Gedächtniszellen haben dagegen viele Jahre und funktionieren während des nachfolgenden Eintritts der gleichen Fremdsubstanz in den Körper (damit die Fremdsubstanz entfernt wird, bevor sie Schaden anrichten kann).

Die Speicherzellen und Effektorzellen bevorzugen es, zu demselben Gewebetyp zurückzukehren, in dem sie aktiviert wurden. Beispielsweise neigt eine im Darm entwickelte Gedächtniszelle (als Reaktion auf Bakterien, die durch den Darm eindringen) dazu, für den Rest ihres Lebens, das viele Jahre andauern kann, zu Darm-assoziiertem Lymphgewebe zu wandern. Indem sie sich in diesem Bereich aufhalten, schützen sie sich, indem sie aktiviert werden, wenn bestimmte Bakterien durch den Darm gelangen.

Klinische Relevanz:

Akute bakterielle Infektion und Lymphadenitis:

Bei akuten bakteriellen Infektionen der Haut und des Unterhautgewebes werden die Mikroben entlang der Lymphe zu den lokalen Lymphknoten befördert. Infolgedessen werden die Lymphozyten in den lokalen Lymphknoten aktiviert und eine Entzündungsreaktion setzt ein. Es kommt zu einer erhöhten Durchblutung, Freisetzung von Entzündungsmediatoren und zum Erlöschen der normalen Auswanderung von Lymphozyten aus Lymphknoten, was zu einer Vergrößerung der Lymphknoten führt. Die entzündeten Lymphknoten sind groß, schmerzhaft und zart und werden als Lymphadenitis bezeichnet. Im Allgemeinen deutet das Vorhandensein von vergrößerten, schmerzhaften und empfindlichen Lymphknoten auf eine akute bakterielle Infektion hin.

Splenektomie und Bakteriämie:

Als Teil der Behandlung einiger Krankheiten wird die Milz von Kindern durch chirurgische Operation (Splenektomie) entfernt. Bei splenektomierten Kindern treten einige bakterielle Erkrankungen (verursacht durch Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis und Haemophilus influenzae) häufiger auf.

Diese Bakterien verursachen schwere Infektionen und können sich durch Blut ausbreiten. Aufgrund der Abwesenheit von Milz bei splenektomierten Kindern wird die Ausbreitung von Bakterien durch Blut nicht verhindert, und daher sind die Chancen einer Bakteriämie aufgrund dieser Bakterien größer. Folglich leiden die splenektomierten Kinder an diesen bakteriellen Infektionen.