LYMFATICKÝ
SYSTÉM
Petr Vaňhara
2022
https://cz.pinterest.com/pin/353180795752366013/
OBSAH
• Principy imunitní odpovědi
- Epiteliální odpověď
- Vrozená a získaná imunita
- Humorální a buněčná imunita
• Tkáňové struktury nezbytné pro fungování imunitního systému
- Lymfatické cévy
- Lymfatické uzlíky
- Lymfatické uzliny
- Slezina
- Brzlík
- MALT
• Vývoj lymfatického systému
Imunitní systém
Lymfatický
systém Kardiovaskulární
a hematopoetický
systém
Důležité pro náš kurz
IMUNITNÍ SYSTÉM
Imunita = obrana
- Epiteliální: tkáňová bariéra
- Vrozená: komplement, makrofágy, neutrofily, NK buňky
- Získaná: T a B lymfocyty
Klinická relevance?
- Autoimunitní poruchy
- Imunodeficience
EPITELIÁLNÍ IMUNITNÍ ODPOVĚĎ
EPITEL DÝCHACÍCH CEST
Patogen
Uvolněné signální
molekuly
Poraněná kůže
Fagocyty
• Chemotaxe a extravazace leukocytů,
motifolio.com
EPITELIÁLNÍ IMUNITNÍ ODPOVĚĎ
• Prozánětlivé cytokiny
- interleukiny (e.g. IL-1, IL-8)
- TNFa, TGFb
- interferony
• Další signální molekuly
- prostaglandiny
- GM-CSF, M-CSF
A řada dalších
EPITELIÁLNÍ IMUNITNÍ ODPOVĚĎ
Damage-associated molecular patterns (DAMPs)
doi: 10.1111/imr.12577
DENDRITICKÉ BUŇKY
• „profesionální“ antigen prezentující buňky = vysoká účinnost aktivace dalších imunitních buněk
• zpracování antigenu – MHC II
• produkce cytokinů
• monocyto-makrofágový systém
• lymfatické orgány, epitelie, vazivo
Rozpoznání antigenu vázaného na MHC
komplex pomocí TCR receptoru je nezbytné
pro aktivaci T-buněk
https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.00093
DENDRITICKÉ BUŇKY
MONOCYTO-MAKROFÁGOVÝ SYSTÉM
• Mononukleární fagocytární systém, retikuloendoteliální systém
• Fagocytóza větších částic
• Původ v kostní dřeni: monoblasty → monocyty
• Po extravazaci: monocyty → makrofágy
• Nepravidelný povrch (fagocytóza)
• Početné lysozomy
• Golgiho aparát a rER
• Dlouho žijící buňky (měsíce)
MONOCYTO-MAKROFÁGOVÝ SYSTÉM
• monocyty (v cirkulaci)
• makrofágy (histiocyty ve vazivu)
• Kupfferovy buňky (játra)
• osteoklasty (kosti)
• mikroglie (CNS)
• alveolární makrofágy (plíce)
• makrofágy a dendritické buňky
(lymfatické orgány, sliznice, vazivo)
• Langerhansovy buňky (epidermis)
• mesangiální buňky (ledviny)
DOI: 10.1038/ki.1992.369
BUNĚČNÁ A ZÍSKANÁ IMUNITA
LYMFOCYTY
• „Cluster of differentiation“, CD
• Imunofenotyp
• Molekulární signalizace řídící imunitní odpověď
• Klinicky vysoce relevantní mechanismy
1. Prezentace antigenu a aktivace B-
lymfocytů
Bacterium
Antigen of
Bacterium
Engulfed Bacterium
Antigen of
BacteriumMatching B cells
Non-
matching
B cells
2. Aktivované B-lymfocyty proliferují
3. Většina B-lymfocytů diferencují do
plazmatických buněk, část do paměťových
Memory B cell
Second exposure
to the same
bacteria activates
this cell to rapidly
produce plasma
cells Plasma
cells
Antibody
Antigen of
Bacterium
Phagocyte
Phagocyte
Inactivated
bacterium
motifolio.com
PROTILÁTKOVÁ (HUMORÁLNÍ) ODPOVĚĎ
PROTILÁTKOVÁ (HUMORÁLNÍ) ODPOVĚĎ
PROTILÁTKY
• Imunoglobuliny
• Velké proteiny se zvláštní strukturou a doménami schopnými vázat antigeny
• Variabilní a konstantní oblasti
PROTILÁTKY
• Přestavba genomu ve de k produkci jedinečných mRNA kódující imunoglobulinové řetězce
(>10 billions)
• „V(D)J rekombinace“ během vývoje
• „Isotype switching“
Susumu Tonegawa
Nobel prize 1987
PROTILÁTKY
• 5 základních tříd • IgG: nejběžnější (>75%), stabilní
• IgA: exokrinní sekret, sliznice
• IgM: aktivátor komplementu
• IgE: aktivátor žírných buněk
• IgD: aktivátor B-lymfocytů
PROTILÁTKY
• IgE: aktivátor žírných buněk
1. Prezentace antigenu a aktivace T-lymfocytů
2. T-lymfocyty diferencují do cytotoxických,
regulačních a paměťových T-lymfocytů
3. Cytotoxické (Tc) lymfocyty eliminují
abnormální buňkyInfected cell
Killer T cell seeking
new target
Released toxic protein
Killer T cell
Toxic protein
Memory T cell
Future exposure to the
same antigen activates
this to rapidly produce
killer T cells
Virus
Cell
Phagocyte
Matching T cell
Antigen
of virus
Non-matching
T cells
motifolio.com
BUNĚČNÁ ODPOVĚĎ
BUNĚČNÁ ODPOVĚĎ
MHC PROTEINY
• Hlavní histokompatibilní komplex (MHC)
• Aktivace nebo utlumení T-lymfocytů
• „Peptidový display“
• MHC I: všechny jaderné buňky a trombocyty
• MHC II: antigen prezentující buňky
• (MHC III: strukturně podobné MHC I a II, al spíše s
nepoznanou funkcí v imunitní odpovědi)
T-lymfocyty
• Parakortikální zóny lymfatických uzlin
• Bílá pulpa sleziny (periarteriolární pochva)
• Interfolikulární oblasti dalších lymfatických orgánů (tonsily)
B-lymfocyty
• Lymfatické uzlíky a medulární provazce lymfatických uzlin
• Lymfatické uzlíky a marginální zóny bílé pulpy sleziny
• Lymfatické uzlíky v jiných orgánech
B- A T- LYMFOCYTY V LIDSKÉM TĚLE
doi: 10.3791/58305
ZÍSKANÁ IMUNITA
Histologie:
- Leukocyty
- Lymfatické orgány
Lymfocyty
Antigen prezentující buňky
LYMFATICKÉ ORGÁNY
Primární lymfatické orgány
• Kostní dřeň
• Thymus Sekundární lymfatické organy
• Lymfatické uzliny
• Slezina
• MALT, tonsily, apendix
Tkáně
• Krev
• Lymfa
• Sliznice
• Vazivo
LYMFATICKÁ CIRKULACE
Lymfatické cévy Histologie
• Lymfatické kapiláry
- Tenkostěnné, slepě zakončené cévy s
nepravidelnou laminou basalis
- Vlákna, malé chlopně
• Lymfatické cévy
- T. intima – endotel a subendoteliální c.t.
- T. media – několik vrstev hladkých svalových
buněk
- T. adventitia – kolagenní vazivo
- Podobné malým vénám
• Chlopně odvozené z t. intima
• Otevírají se do d. thoracicus a d. lymphaticus
dx. → v. subclavia
Funkce
• Sbírají tkáňový mok (intersticiální tekutinu)
• Mikroprostředí pro vývoj a maturaci lymfocytů
• Transport lipidů (chylomikrony)
LYMFATICKÁ CIRKULACE
Lymfatické kapiláry
Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology
LYMFATICKÁ CIRKULACE
Tok lymfy je jednosměrný
https://doi.org/10.1113/JP272088
Složení lymfy
• Obsahuje podobnou koncentraci iontů jako krevní plasma, ale mnohem méně proteinů
• Na lipidy bohatá lymfa ze střev - chylus
• Imunitní buňky
• Objem lymfy v cirkulaci - cca 1l (2-2.5l lymfy vzniká každý den z tkáňového moku)
Mescher
LYMFATICKÉ ORGÁNY
Primární (centrální):
• thymus
• kostní dřeň
Sekundární (periferní):
• opouzdřené – lymfatické uzliny, slezina
• neopouzdřené (nebo jen částečně)
• asociované se sliznicí - „mucosa associated lymphoid
tissue“ – MALT
• tonsily
• lymfatické uzlíky ve slizničním vazivu různých
orgánů
Folliculus, nodulus lymphaticus
- neopouzdřené agregáty retikulárního vaziva a lymfocytů
- periferní lymfatické orgány
- sliznice dutých orgánů (GIT, dýchací, močový, pohlavní
systém)
- primární uzlíky – před kontaktem s antigenem
- sekundární uzlíky – stimulované antigenem
- světlé germinativní (zárodečné) centrum
- tmavá plášťová zóna
LYMFATICKÝ UZLÍK
• retikulární vazivo a lymfocyty
Tanaka, FujitaRoss, Romrell
Mescher
LYMFATICKÁ (LYMFORETIKULÁRNÍ) TKÁŇ
• Vazivový obal, hilus
• parenchymy = lymforetikulární tkáň
• kůra (lymfatické uzlíky a sinusy) (B-lymfocyty)
• dřeň (provazce a sinusy) (B-lymfocyty)
• parakortikální oblast (T-lymfocyty)
• sinusy: subkapsulární (marginální), perifolikulární (kortikální), dřeňové
• Litorální buňky – výstelka sinusů, fagocytóza
LYMFATICKÁ UZLINA (nodus lymphaticus, lymphonodus)
LYMFATICKÁ UZLINA (nodus lymphaticus, lymphonodus)
Gartner, Hiatt
KREVNÍ A LYMFATICKÁ CIRKULACE V UZLINĚ
uzlíky
dřeň
kůra
LYMFATICKÁ UZLINA (nodus lymphaticus, lymphonodus)
subkapsulární sinus lymfatický uzlík
Krstic
LYMFATICKÁ UZLINA (nodus lymphaticus, lymphonodus)
Dřeňové provazce a sinusy
Uzlina z plicního hilu – depozita
prachových částic - antrakóza
DŘEŇ LYMFATICKÉ UZLINY
• Plazmatické buňky
• Postakapilární venuly s vyskoým
endotelem (HEV, high endothelium postcapillary
venules) – umožnují snadnou
extravazaci leukocytů z krve do
parenchymu lymfatické uzliny
Mescher
DŘEŇ LYMFATICKÉ UZLINY
Dřeňové provazce a sinusy
• Vazivový obal, vazivové trabekuly
• Parenchym = pulpa
• bílá (lymfoidní)
- periarteriolární lymfatická pochva - PALS
- Malpighiho tělíska = uzlíky
• červená (nelymfoidní)
- Billrothovy provazce (makrofágy, monocyty, vazivové
buňky a vlákna)
- venózní sinusy
• marginální zóna
SLEZINA (LIEN)
Ross, Romrell
SLEZINA (LIEN)
41
SLEZINA (LIEN)
bílá pulpa
Sobotta
SLEZINA (LIEN)
mezotel
capsula lienis
trabekuly
SLEZINA (LIEN)
Bílá pulpa
SLEZINA (LIEN)
a. centralis
45
Bílá pulpa
Ross, Romrell
SLEZINA (LIEN)
Červená pulpa
červená pulpa
venózní sinusy
Mescher
SLEZINA (LIEN)
• venózní sinusy a Billrothovy provazce červené pulpy:
eliminace abnormálních erytrocytů
Ross, Romrell
Fawcett, Jensh
SLEZINA (LIEN)
Ross, Romrell
Fawcett, Jensh
SLEZINA (LIEN)
• venózní sinusy a Billrothovy provazce
červené pulpy:
eliminace abnormálních erytrocytů
Venózní sinus
Retikulární buňka
Buňky v cirkulaci
Ross, Romrell
SLEZINA (LIEN)
• a. lienalis
• aa. trabeculares
• aa. centrales
• arteriolae penicillatae
• venózní sinusy
• vény pulpy
• vv. trabeculares
• v. lienalis
Leeson, Leeson, Paparo
CIRKULACE VE SLEZINĚ
Fawcett, Jensh
SPLEEN – OTEVŘENÁ A UZAVŘENÁ CIRKULACE
SLEZINA A LYMFATICKÁ UZLINA
lymfatický filtr krevní filtr
Lymfatická uzlina Slezina
• neúplně opouzdřené
• krypty – hluboké a rozvětvené invaginace kryté epitelem
• agregáty lymfatické tkáně (folikuly) kryt epitelem krypt
• rozvlákněný epitel (umožňuje přístup antigenům k leukocytům)
▪ t. palatina – vrstevnatý dlaždicový e.
▪ t. lingualis – vrstevnatý dlaždicový e..
▪ t. pharyngea – víceřadý cylindrický e.
▪ t. tubaria – víceřadý cylindrický e.
TONSILY
Sobotta
TONSILLA PALATINA
TONSILLA PALATINA
Mescher
TONSILLA PALATINA
rozvlákněný epitellymfatický uzlík
TONSILLA PALATINA
Gll. Weberi
krypta
TONSILLA LINGUALIS
60
TONSILLA LINGUALIS
61
Gll. Weberi
TONSILLA LINGUALIS
TONSILLA PHARYNGEA
• vazivový obal
• parenchym: kůra a dřeň
• epiteliální retikulum (cytoretikulum)
• T-lymfocyty
• Hassalova tělíska
Mescher
BRZLÍK (THYMUS)
medulla
cortex
BRZLÍK V DĚTSTVÍ
65
Kůra:
• nezralé imunitní buňky - thymocyty
• imunokompetence
• pozitivní selekce (funkční TCR)
• hemato-tymická bariéra (endotel +
bazální lamina + cytoretikulum)
• brání předčasnému kontaktu s antigeny
BRZLÍK (THYMUS) - KŮRA
Dřeň:
• negativní selekce – prevence autoimunitní
reakce
• navození centrální imunitní tolerance
• přežije jen 2-3% T-lymfocytů
• cytoretikulum
• hemato-tymická bariéra chybí
Hassalova tělíska ve dřeni
BRZLÍK (THYMUS) - DŘEŇ
Thymocyty
SELEKCE T-LYMFOCYTŮ
Funkční TCR
CD4- CD8CD4+
CD8+
CD4+ nebo CD8+
Epiteliální cytoretikulum
KortikálníMedulární
Není autoreaktivita
Uvolnění z thymuT-lymfocyty
doi:10.1136/jclinpath-2018-205424
IMUNOFENOTYP T-LYMFOCYTŮ
BRZLÍK (THYMUS) - INVOLUCE
BRZLÍK (THYMUS) - INVOLUCE
doi: 10.1016/j.it.2009.04.003
VÝVOJ LYMFATICKÉHO SYSTÉMU
• Vývoj začíná v pátém týdnu
• Stále ne zcela jasný původ, pravděpodobně přímo z
mezenchymu nebo jako odnože primitivních cév
• 6.-9. týden šest lymfatických vaků v různých anatomických umístěních
1. Dva jugulární lymfatické vaky (junkce v. subclavia a v. precardinalis (→ v. jugularis int.)
2. Dva iliakální lymfatické vaky (junkce v. iliaca a v. postcardinalis)
3. Jeden retroperitoneální lymfatický vak
4. Jedna cisterna chyli dorzálně od retroperitoneálního vaku
VÝVOJ LYMFATICKÉHO SYSTÉMU
• Lymfatické cévy rostou z lymfatických vaků
• jugulární: hlava, krk, hrudník, horní končetiny
• iliakální: trup, dolní končetiny
• retroperitoneální a cisterna chyli: GIT
• Vývoj lymfatických kmenů
• původně pravý a levý ductus thoracicus spojuje c. chyli a jugulární vaky
• četné anastomózy a přestavby
• D. thoracicus: z kaudální část pravého d. thoracicus a kraniální části leveho d. thoracicus
• D. lymhaticus dx.: z kraniální části pravého d. thoracicus
VÝVOJ LYMFATICKÉHO SYSTÉMU
• Vývoj lymfatických uzlin
• z lymfatických vaků kromě (c. chyli)
• mezenchymální buňky
• folikuly ještě bez germinativních center se
vyvíjejí v období kolem narození
VÝVOJ TONSIL A THYMU
• Tonsilla palatina
• druhý žaberní oblouk (fossa tonsillaris)
• Tonsilla pharyngea, tubaria and lingualis
• agregace lymfatické tkáně v nosohltanu, poblíž ústí tuba auditiva a kořene jazyka
• Thymus
• třetí entodermová žaberní výchlipka
VÝVOJ THYMU
• Thymus
• třetí entodermová žaberní výchlipka
VÝVOJ THYMU
Trachea
Thymus
Sternum a žebra JícenChrupavka obratle
8. týden
VÝVOJ SLEZINY
• Dorzální mezenterium žaludku
• Původ z mezenchymu
VÝVOJ SLEZINY
• Dorzální mezenterium žaludku
• Původ z mezenchymu
VÝVOJ SLEZINY
Slezina Žaludek JátraPankreas
Gl. suprarenalis sin.
8. týden
DĚKUJI ZA POZORNOST
Otázky?
Komentáře?
Special thanks to CellCartoons.net
www.histology.med.muni.cz
Interaktivní osnova v IS