ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Ο ΣΠΛΗΝΑΣ ΚΑΙ ΟΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΟΥ..28

Transcript

1 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Α. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟ 5 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΕΙ ΙΚΗ ΑΝΟΣΙΑ Εισαγωγικά Β λεµφοκύτταρα ιαφοροποίηση άωρων Β κυττάρων Τ-κύτταρα Οι ανασυνδιασµοί του TCR Επιλογή των Τ-κυττάρων στο θύµο Βοηθητικά Τ-κύτταρα Κυτταρολυτικά Τ-κύτταρα Τ-κύτταρα µνήµης ΝΚ-κύτταρα ιαφοροποίηση σε δραστικά/µνηµονικά Β κύτταρα Β κύτταρα των Τ εξαρτηµένων ανοσιακών αποκρίσεων Ενεργοποίηση Τ κυττάρων από Β κύτταρα Ενεργοποίηση Β κυττάρων από Τ λεµφοκύτταρα Κυτταροκίνες τύπου-1/τύπου Τα συνδιεγερτικά µόρια Τοπογραφία των Τ εξαρτηµένων ανοσιακών αποκρίσεων Β κύτταρα των Τ ανεξάρτητων ανοσιακών αποκρίσεων Θυµοανεξάρτητα αντιγόνα Β-1 υποπληθυσµός των Β κυττάρων Β κύτταρα οριακής ζώνης του σπληνός (S-MZB κύτταρα).26 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Ο ΣΠΛΗΝΑΣ ΚΑΙ ΟΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΟΥ Εισαγωγικά Ανατοµική θέση του σπλήνα..29 1

2 2.3 οµή του σπλήνα Σπληνική κυκλοφορία Ερυθρός πολφός Λευκός πολφός Περιλεµφοζιδιακή περιοχή Φυσιολογικές λειτουργίες του σπλήνα Ρόλος του σπλήνα στην ειδική ανοσία...35 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3. ΑΝΟΣΟΛΟΓΙΚΕΣ ΙΑΤΑΡΑΧΕΣ ΠΟΥ ΕΠΙΦΕΡΕΙ Η ΣΠΛΗΝΕΚΤΟΜΗ Εισαγωγικά Μεταβολές της χυµικής και κυτταρικής ανοσίας µετά την σπληνεκτοµή..38 ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΙΑΤΡΙΒΗΣ...43 Β. ΕΙ ΙΚΟ ΜΕΡΟΣ.46 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΥΛΙΚΟ ΜΕΘΟ ΟΙ Υλικό µέθοδοι Υλικό Μορφολογική µελέτη επιχρισµάτων περιφερικού αίµατος Μέθοδος προσδιορισµού ανοσοφαινότυπου επιφάνειας Μέθοδος προσδιορισµού ενδοκυττάριων κυτταροκινών Κυτταρικές καλλιέργειες ιαδικασία σήµανσης επιφάνειας και κυτταροπλάσµατος Ανάλυση σε κυτταροµετρητή ροής Μέτρηση ενδοκυττάριων κυτταροκινών µετά από διέγερση µε το υπεραντιγόνο της σταφυλοκοκκικής εντεροτοξίνης Β Κυτταρικές καλλιέργειες ιαδικασία σήµανσης επιφάνειας και κυτταροπλάσµατος.55 2

3 4.4.3 Ανάλυση σε κυτταροµετρητή ροής Μέτρηση κυτταροκινών σε καλλιέργειες µονοπυρήνων περιφερικού αίµατος µε ELISA (enzyme-linked immunoassay) Αποµόνωση και καλλιέργεια µονοπυρήνων περιφερικού αίµατος Μέτρηση των επιπέδων των κυτταροκινών µε ELISA...57 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Στατιστική ανάλυση Μορφολογική µελέτη επιχρισµάτων περιφερικού αίµατος Μελέτη λεµφοκυτταρικών υποπληθυσµών περιφερικού αίµατος Απόλυτες τιµές και ποσοστά των λεµφοκυτταρικών υποπληθυσµών στα σπληνεκτοµηµένα άτοµα Χρόνος αποκατάστασης της κατανοµής των λεµφοκυτταρικών υποπληθυσµών του περιφερικού αίµατος είκτες ενεργοποίησης Τ λεµφοκυτταρικών υποπληθυσµών Απόλυτες τιµές και ποσοστά των λεµφοκυτταρικών υποπληθυσµών στα άτοµα µε συντηρητική αντιµετώπιση ρήξης σπληνός (ΣΑΡΣ) Ενδοκυττάρια παραγωγή τύπου-1 και τύπου-2 κυτταροκινών Ενδοκυττάρια παραγωγή τύπου-1 και τύπου-2 κυτταροκινών χωρίς διέγερση στα σπληνεκτοµηµένα άτοµα Ενδοκυττάρια παραγωγή τύπου-1 και τύπου-2 κυτταροκινών χωρίς διέγερση στα άτοµα µε συντηρητική αντιµετώπιση ρήξης σπληνός Ενδοκυττάρια παραγωγή τύπου-1 και τύπου-2 κυτταροκινών µετά από µιτογονική διέγερση στα σπληνεκτοµηµένα άτοµα Ενδοκυττάρια παραγωγή τύπου-1 και τύπου-2 κυτταροκινών µετά από µιτογονική διέγερση στα άτοµα µε συντηρητική αντιµετώπιση ρήξης του σπλήνα Ισορροπία του λόγου Τύπου-1/Τύπου-2 κυττάρων Ενδοκυττάρια παραγωγή των κυτταροκινών IFN-γ και IL-2 µετά από διέγερση µε το υπεραντιγόνο της σταφυλοκοκκικής εντεροτοξίνης Β.77 3

4 5.5 Επίπεδα IFN-γ και IL-10 στα υπερκείµενα καλλιεργειών περιφερικού αίµατος Επίπεδα IFN-γ και IL-10 στα υπερκείµενα καλλιεργειών περιφερικού αίµατος χωρίς διέγερση Επίπεδα IFN-γ και IL-10 στα υπερκείµενα καλλιεργειών περιφερικού αίµατος µετά από διέγερση µε µιτογόνα Επίπεδα IFN-γ και IL-10 στον ορό περιφερικού αίµατος...83 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΥΖΗΤΗΣΗ..85 ΠΕΡΙΛΗΨΗ...94 SUMMARY...97 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 100 4

5 Α. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 5

6 Α. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΙ ΕΙ ΙΚΗ ΑΝΟΣΙΑ 1.1 Εισαγωγικά Το περιβάλλον αποτελεί για τον οργανισµό µια διαρκή απειλή, έναντι της οποίας ο τελευταίος αµύνεται επιστρατεύοντας ποικίλους µηχανισµούς, στους οποίους περιλαµβάνονται φυσικοί φραγµοί, ειδικά κύτταρα του αίµατος και των ιστών, καθώς και διάφορα αιµατογενή δραστικά µόρια. Ορισµένοι από αυτούς τους αµυντικούς µηχανισµούς υφίστανται πριν από την έκθεση του οργανισµού στα µικρόβια ή, γενικότερα στα ξένα µακροµόρια, στερούνται διακριτικής ικανότητας αναφορικά µε τις διάφορες ξένες ουσίες και η δράση τους δεν επιτείνεται κατά τις επανειληµµένες επαφές µ' αυτές. Αυτό το σκέλος της ανοσίας, κύρια στοιχεία του οποίου είναι τα επιθήλια, τα φαγοκύτταρα (µακροφάγα, ουδετερόφυλα), τα ΝΚ-κύτταρα και το συµπλήρωµα, ονοµάζεται φυσική ανοσία (innate immunity). Αν η φυσική ανοσία δεν κατορθώσει να εξουδετερώσει τη έκθεση του οργανισµού στις ξένες ουσίες, κινητοποιούνται άλλοι µηχανισµοί, που είναι εξαιρετικά ειδικοί για ορισµένες από αυτές και οι οποίοι αυξάνουν σηµαντικά την αµυντική ικανότητα του οργανισµού κατά τις τυχόν µελλοντικές επαφές του µε τα ίδια µακροµόρια. Οι µηχανισµοί αυτοί συνιστούν την ειδική ανοσία (adaptive immunity), στην οποία συµµετέχουν τα λεµφοκύτταρα και τα προϊόντα που εκκρίνουν (π.χ. αντισώµατα). Οι ξένες ουσίες που επάγουν ειδική ανοσία ονοµάζονται αντιγόνα. Η εξουδετέρωση των αντιγόνων και, γενικά, η άµυνα του οργανισµού είναι αποτέλεσµα στενής συνεργασίας των µηχανισµών της ειδικής ανοσίας µε τους φυσικούς ανοσιακούς µηχανισµούς. Η ειδική ανοσιακή απάντηση ενισχύει, κατευθύνει και εστιάζει τους 6

7 µηχανισµούς της φυσικής ανοσίας προς τα σηµεία εισόδου του αντιγόνου, κάνοντας τους µε αυτό τον τρόπο αποτελεσµατικότερους. Ανάλογα µε τα στοιχεία του ανοσιακού συστήµατος που συµµετέχουν στην εκδήλωση της ανοσιακής απάντησης, η ειδική ανοσία διακρίνεται σε: (α) Χυµική ανοσία (humoral immunity) Πολλά από τα βακτήρια που προκαλούν λοιµώδεις ασθένειες στον άνθρωπο πολλαπλασιάζονται στον εξωκυττάριο χώρο του σώµατος, και τα πιο πολλά ενδοκυττάρια παθογόνα εξαπλώνονται µετακινούµενα από κύτταρο σε κύτταρο διαµέσου του εξωκυττάριου υγρού. Ο εξωκυττάριος χώρος προστατεύεται από την χυµική ανοσία, κατά την οποία αντισώµατα που παράγονται από τα Β κύτταρα προκαλούν την καταστροφή των εξωκυττάριων µικροοργανισµών και εµποδίζουν την εξάπλωση των ενδοκυττάριων λοιµώξεων. Η ενεργοποίηση των Β κυττάρων και η διαφοροποίηση τους σε πλασµατοκύτταρα που εκκρίνουν αντισώµατα πυροδοτείται από το αντιγόνο και συνήθως απαιτεί την παρουσία Τ βοηθητικών κυττάρων. (β) Κυτταρική ανοσία (cell-mediated immunity) Μεταφέρεται στους µη ανοσοποιηµένους οργανισµούς µε κύτταρα άλλων ανοσοποιηµένων ατόµων αλλά όχι µε το πλάσµα ή τον ορό. Μεσολαβητές της κυτταρικής ανοσίας είναι τα Τ-λεµφοκύτταρα, που συνήθως συνεργάζονται µε τα φαγοκύτταρα, προκειµένου να επιτευχθεί η καταστροφή των µικροβίων. Οι αναγκαστικά ενδοκυττάριοι µικροοργανισµοί, όπως οι ιοί και ορισµένα βακτήρια, πολλαπλασιάζονται µέσα στα κύτταρα του ξενιστή, όπου είναι απροσπέλαστα από τα αντισώµατα που κυκλοφορούν στο εξωκυττάριο υγρό. Η άµυνα έναντι αυτών των µικροοργανισµών εξυπηρετείται από την κυτταρική ανοσία, η οποία προκαλεί και προάγει την ενδοκυττάρια καταστροφή τους ή τη λύση των µολυσµένων κυττάρων. 7

8 1.2 Β λεµφοκύτταρα Tα Β λεµφοκύτταρα είναι κύτταρα της ειδικής ανοσίας και έχουν εξελιχθεί να αναγνωρίζουν µεγάλη ποικιλία αντιγόνων προερχόµενων από βακτηρίδια, ιούς ή άλλους παθογόνους οργανισµούς. Χαρακτηρίζονται από την παρουσία στην µεµβράνη τους του Β κυτταρικού υποδοχέα (B Cell Receptor, BCR). Ο BCR είναι µεµβρανική ανοσοσφαιρίνη που προέρχεται από τον ανασυνδυασµο των V(D)J περιοχών των γονιδίων της βαρειάς και ελαφράς αλύσου των ανοσοσφαιρινών. Κατά την ενεργοποίηση του Β κυττάρου ο BCR έχει δύο ρόλους. Πρώτον µεταφέρει µηνύµατα απ ευθείας στο εσωτερικό του κυττάρου όταν συνδεθεί µε το αντιγόνο και δεύτερο διανέµει το αντιγόνο στον ενδοκυττάριο χώρο όπου το τελευταίο αποικοδοµείται και επιστρέφει στην επιφάνεια του Β κυττάρου µε την µορφή πεπτιδίων συνδεδεµένων µε MHC- µόρια τάξης II. Το σύµπλεγµα πεπτίδιο:mhc-ii αναγνωρίζεται από ειδικά για το αντιγόνο, Τ βοηθητικά κύτταρα, τα οποία ενεργοποιούνται εκκρίνοντας κυτταροκίνες, οι οποίες µε την σειρά τους προκαλούν το πολλαπλασιασµό των Β κυττάρων και την διαφοροποίηση τους σε κύτταρα που εκκρίνουν ανοσοσφαιρίνες. Η παραγωγή ανοσοσφαιρινών αποτελεί την δραστική λειτουργία (effector function) του Β κυττάρου και συνιστά την χυµική ανοσία. Μερικά µικροβιακά αντιγόνα µπορούν να ενεργοποιήσουν τα Β κύτταρα απ ευθείας χωρίς την παρουσία των Τ βοηθητικών κυττάρων. Η ικανότητα αυτή των Β κυττάρων να αποκρίνονται άµεσα σε αυτά τα αντιγόνα παρέχει µια γρήγορη απάντηση σε πολλά σηµαντικά παθογόνα βακτήρια ιαφοροποίηση άωρων Β κυττάρων Τα Β λεµφοκύτταρα προέρχονται από πρόδροµα κύτταρα του µυελού των οστών. Στα άωρα Β λεµφοκύτταρα του µυελού των οστών εκφράζεται για πρώτη φορά ο Β κυτταρικός υποδοχέας που στο στάδιο αυτό, αποτελείται από µ βαρειά και κάππα (ή λάµδα) ελαφρά άλυσο. Κύτταρα στα οποία δεν ολοκληρώνεται επιτυχώς ο ανασυνδυασµός του Β κυτταρικού υποδοχέα αποπίπτουν. Τα άωρα Β λεµφοκύτταρα που εκφράζουν επιτυχώς τον Β κυτταρικό υποδοχέα αφήνουν τον µυελό τον οστών και διαφοροποιούνται σε Β 8

9 «παρθένα» (naïve) λεµφοκύτταρα τα οποία στην συνέχεια στα δευτερογενή λεµφικά όργανα και ιστούς αφού δεσµεύσουν το αντιγόνο για το οποίο είναι ειδικός ο BCR ενεργοποιούνται σε τελικά Β κύτταρα. Στο παρελθόν εθεωρείτο ότι η διαφοροποίηση των άωρων Β λεµφοκυττάρων σε ώριµα «παρθένα» λεµφοκύτταρα της περιφέρειας δεν απαιτεί τη παρουσία αντιγόνου (antigen independent stage) ενώ η τελική διαφοροποίηση σε δραστικά/µνηµονικά Β κύτταρα εξαρτάται από την αναγνώριση από τον BCR του ειδικού αντιγόνου (antigen dependent stage). Σήµερα είναι γνωστό ότι η διαφοροποίηση σε «παρθένα» Β κύτταρα γίνεται µέσω σηµάτων (signals) που το άωρο Β κύτταρο παίρνει από τον B κυτταρικό υποδοχέα µετά από έκθεση σε αυτοαντιγόνα (self-antigens) (Cariappa & Pillai, 2002; Zubler, 2001). Η τύχη του άωρου Β λεµφοκυττάρου εξαρτάται από την ένταση των σηµάτων που ο Β κυτταρικός υποδοχέας µεταφέρει στο κύτταρο που µε την σειρά της εξαρτάται από την πυκνότητα υποδοχέων στην επιφάνεια του κυττάρου, τη συγγένεια του µε το αντιγόνο αλλά και την παρουσία άλλων αντιγόνων στην µεµβράνη του κυττάρου που λειτουργούν ως συνδιεγερτικοί υποδοχείς και ενεργοποιούν διαφορετικές ενδοκυττάριες οδούς µεταφοράς σήµατος. Αν η ένταση του σήµατος είναι ισχυρή οδηγεί σε απόπτωση του κυττάρου (κλωνική απάλειψη, clonal deletion), ασθενέστερο σήµα οδηγεί σε κυτταρική ανεργία ενώ ακόµα ασθενέστερο οδηγεί στην δηµιουργία πλήρως λειτουργικού Β «παρθένου» κυττάρου. Τελικά στην περιφέρεια κυκλοφορούν «παρθένα» Β λεµφοκύτταρα σε κατάσταση ανεργίας, τα Β1 Β κύτταρα, και «παρθένα» κύτταρα πλήρως λειτουργικά, τα Β2 ή Β λεµφοκύτταρα (conventional B cells). Η τύχη του Β λεµφοκυττάρου σε σχέση µε την ένταση του σήµατος που µεταφέρει ο BCR καθώς και σε σχέση µε τις ενδοκυττάριες οδούς µεταφοράς σήµατος φαίνεται σχηµατικά στο σχήµα 1 (Cariappa & Pillai, 2002). Τα «παρθένα» Β2 ή Β λεµφοκύτταρα αποτελούν τις προβαθµίδες τόσο Β λεµφοκυττάρων που παράγουν Τ εξαρτώµενα αντισώµατα όσο και άλλων που παράγουν Τ ανεξάρτητα αντισώµατα (βλέπε επόµενο κεφάλαιο). Πρόσφατα δείχθηκε ότι τα «παρθένα» Β κύτταρα των Τ εξαρτηµένων ανοσιακών 9

10 αποκρίσεων δεν είναι κοινά µε αυτά των Τ ανεξάρτητων αποκρίσεων και ότι η διαφοροποίηση τους επίσης εξαρτάται από την ένταση του σήµατος που προέρχεται από τον B κυτταρικό υποδοχέα. Τα «παρθένα» Β κύτταρα των Τ ανεξάρτητων ανοσιακών αποκρίσεων είναι τα Β κύτταρα της οριακής ζώνης του σπλήνα και ίσως και των λεµφαδένων ενώ τα «παρθένα» Β κύτταρα των Τ εξαρτηµένων ανοσιακών αποκρίσεων είναι τα Β κύτταρα των λεµφοζιδίων. Το σήµα που παράγεται και στις δύο περιπτώσεις είναι ασθενέστερο από αυτό που οδηγεί σε ωρίµανση προς «παρθένα» Β1 Β κύτταρα. Σχήµα 1. Η τύχη του Β λεµφοκυττάρου σε σχέση µε την ένταση του σήµατος που µεταφέρει ο BCR καθώς και σε σχέση µε τις ενδοκυττάριες οδούς µεταφοράς σήµατος. Signal pathway BCR Mutated component BCR Signal strength No BCR signals Presence of subset MZ FO B-1 Other pathways Btk Btk Weak BCR signals Other pathways PLCγ2 PLCγ2 Weak BCR signals + Other pathways PKCβ PKCβ Intermediate BCR Signals None Strong BCR signals Btk: κινάση της τυροσίνης Bruton PLCγ2: πρωτεϊνική κινάση Cβ PKCβ: φωσφολιπάση Cγ2 Cur Opin Immunol 2002;14:

11 FO: Follicular B-cells 1.3 Τ-κύτταρα Τα Τ-κύτταρα προέρχονται όπως και τα Β-κύτταρα, από τα πολυδύναµα αρχέγονα κύτταρα του µυελού των οστών. Σε αντίθεση, όµως, µε τα Β- κύτταρα, η ωρίµανση τους γίνεται στο θύµο. Αυτό επιβεβαιώνεται από το γεγονός ότι παιδιά που γεννιούνται χωρίς θύµο (σύνδροµο DiGeorge), δεν έχουν ώριµα Τ-κύτταρα. Η ωρίµανση και διαφοροποίηση των προγονικών κυττάρων που φτάνουν στο θύµο από το µυελό των οστών, προς ώριµα Τ-κύτταρα, είναι µια εξαιρετικά πολύπλοκη διεργασία. Στη διάρκεια αυτής της διεργασίας επιτυγχάνονται οι ανασυνδυασµοί του γονιδιακού υλικού που απαιτούνται για τον καθορισµό, τόσο της αντιγονικής ειδικότητας, όσο και των αλυσίδων (αβ ή γδ), από τις οποίες θα αποτελείται ο Τ-κυτταρικός υποδοχέας (TCR) που θα εκφράσει στην επιφάνεια του κάθε Τ-κύτταρο. Τα άωρα Τ-κύτταρα, που εκφράζουν πλέον στην µεµβράνη τους τον TCR, υπόκεινται στο θύµο σε δύο διαδικασίες επιλογής, γνωστές ως θετική και αρνητική επιλογή (positive and negative selection). Η θετική επιλογή εξασφαλίζει στα κύτταρα την δυνατότητα να αναγνωρίζουν το αντιγόνο, µόνο εφόσον παρουσιάζεται συνδεδεµένο µε "ίδια" HLA-µόρια, είναι δηλαδή υπεύθυνη για τον MHCπεριορισµό, στον οποίο υπόκεινται τα ώριµα Τ-κύτταρα. Η αρνητική επιλογή αποκλείει από τη παραπέρα ωρίµανση τα κύτταρα που είναι ειδικά για τα "ίδια" πεπτίδια που παρουσιάζονται από τα "ίδια" HLA-µόρια ή, µε άλλα λόγια, καθιστά τα ώριµα Τ-κύτταρα ανεκτικά στα "ίδια" αντιγόνα (self tolerant). Η διαδικασία της διαφοροποίησης των Τ-κυττάρων, τα στάδια της οποίας χαρακτηρίζονται από την έκφραση συγκεκριµένων συνδυασµών µεµβρανικών πρωτεϊνών, εξαρτάται από την άµεση επαφή και αλληλεπίδραση τους µε τα κύτταρα του στρώµατος του θύµου, κυριότερα από τα οποία είναι τα επιθηλιακά κύτταρα του θύµου και τα διαπλεκόµενα δενδριτικά κύτταρα. 11

12 1.3.1 Οι ανασυνδυασµοί του γονιδίου του TCR Οι ανασυνδυασµοί του γενετικού υλικού που επισυµβαίνουν στα εισερχόµενα στο θύµο κύτταρα, προκειµένου να σχηµατισθεί το γονίδιο του TCR, είναι αυστηρά καθορισµένοι. Πρώτοι αρχίζουν, σχεδόν ταυτόχρονα, να γίνονται οι ανασυνδυασµοί που οδηγούν στη διαµόρφωση των γονιδίων των γ και δ αλυσίδων. Αν ο ανασυνδυασµός του γονιδίου των γ αλυσίδων ολοκληρωθεί επιτυχώς, κινητοποιείται ο ανασυνδυασµός του γονιδίου των δ αλυσίδων. Και αν τα γ και τα δ γονίδια επιτύχουν να µεταγραφούν και να µεταφρασθούν, η διαδικασία σταµατά και το κύτταρο εκφράζει γ/δ TCR. Έτσι τα γ/δ Τ-κύτταρα εµφανίζονται, κατά την διαφοροποίηση στο θύµο, νωρίτερα από τα α/β Τ-κύτταρα. Η αποτυχία του ανασυνδυασµού είτε του γ είτε του δ γονιδίου επιτρέπει να συνεχισθεί ο ανασυνδυασµός του β γονιδίου που ακολουθείται από εκείνον του α γονιδίου. Αν και αυτοί οι ανασυνδυασµοί αποτύχουν, δεν παράγεται υποδοχέας και το κύτταρο πεθαίνει Επιλογή των Τ-κυττάρων στο θύµο Κατά την άφιξη τους στο θύµο τα προγονικά κύτταρα στερούνται όλων σχεδόν των επιφανειακών δεικτών που χαρακτηρίζουν τα ώριµα Τ-κύτταρα. Η επαφή των προγονικών κυττάρων µε τα κύτταρα του στρώµατος του θύµου πυροδοτεί τον ταχύτατο πολλαπλασιασµό τους και την έκφραση της πρώτης ειδικής για τα Τ-κύτταρα µεµβρανικής πρωτεΐνης, που είναι το CD2. Στο τέλος αυτής της φάσης, τα άωρα θυµοκύτταρα φέρουν µερικούς χαρακτηριστικούς δείκτες της Τ-κυτταρικής σειράς αλλά δεν εκφράζουν ούτε το σύµπλεγµα του TCR ούτε CD4 ή CD8 (διπλά αρνητικά θυµοκύτταρα). Τη φάση αυτή ακολουθεί µια φάση έντονου πολλαπλασιασµού των θυµοκυττάρων στην υποκάψια ζώνη και διαφοροποίηση τους προς κύτταρα που εκφράζουν µικρό αριθµό TCR, CD4 και CD8. Αυτά τα διπλά θετικά θυµοκύτταρα µετακινούνται προς το φλοιό, όπου υφίστανται θετική και αρνητική επιλογή. Η θετική επιλογή ή, όπως αλλιώς λέγεται, εκπαίδευση των λεµφοκυττάρων είναι αποτέλεσµα κριτικών αλληλεπιδράσεων των TCR, CD4 και CD8 µε τα MHC-µόρια των επιθηλιακών κυττάρων του θυµικού φλοιού. 12

13 Από τη διαδικασία αυτή επιβιώνουν µόνο όσα κύτταρα συνδέονται µε τα MHC-µόρια µε µια συγκεκριµένη συγγένεια. Τα υπόλοιπα, που συνδέονται µε µικρότερη ή µε µεγαλύτερη συγγένεια, καταστρέφονται µέσω µιας διεργασίας που ονοµάζεται απόπτωση ή προγραµµατισµένος θάνατος. Η θετική επιλογή επιτρέπει, τελικά, την έκπτυξη Τ-κυτταρικών κλώνων περιορισµένων ως προς τα "ίδια" MHC-µόρια και ειδικών τόσο για τα ξένα όσο και για τα "ίδια" αντιγόνα. Προκειµένου να αποφευχθεί η απελευθέρωση στην περιφέρεια των ειδικών για τα "ίδια" αντιγόνα κλώνων, τα λεµφοκύτταρα υφίστανται, στη συνέχεια, τη λεγόµενη αρνητική επιλογή. Η επιλογή αυτή επιτυγχάνεται κατά την µετακίνηση των διπλών θετικών, MHC-περιορισµένων θυµοκυττάρων από το φλοιό προς το µυελό του θύµου και είναι συνέπεια της αλληλεπίδρασης τους µε τα αντιγονοπαρουσιαστικά διαπλεκόµενα δενδριτικά και µακροφάγα κύτταρα της φλοιοµυελικής συµβολής. Κατά τη διάρκεια της αρνητικής επιλογής, τα θυµοκύτταρα, των οποίων ο υποδοχέας συνδέεται µε µεγάλη συγγένεια µε τα "ίδια" αντιγόνα, σε συνδυασµό µε τα "ίδια" MHC- µόρια, είτε εξαλείφονται (clonal deletion) είτε αδρανοποιούνται (clonal anergy). Τα περιορισµένα ως προς τα "ίδια" MHC-µόρια (self-mhc-restricted) και ανεκτικά ως προς τα "ίδια" αντιγόνα (self tolerant) διπλά θετικά κύτταρα χάνουν τον ένα από τους δύο συνυποδοχείς (απλά θετικά θυµοκύτταρα) και εξέρχονται στην περιφέρεια ως ώριµα CD4+ ή CD8+κύτταρα. Τα κύτταρα αυτά αντιπροσωπεύουν ποσοστό του 5% του συνόλου των θυµοκυττάρων Βοηθητικά Τ-κύτταρα Η ενεργοποίηση των βοηθητικών Τ-κυττάρων έχει ως αποτέλεσµα την παραγωγή µεσολαβητών-µηνυµάτων που είναι απαραίτητα για την εκδήλωση των κυτταροεξαρτώµενων ανοσιακών αντιδράσεων, για την διαφοροποίηση των Β-κυττάρων σε κύτταρα που παράγουν αντισώµατα και, γενικότερα, για τη ρύθµιση της λειτουργίας των Τ- και Β-κυττάρων, των µονοκυττάρων- µακροφάγων καθώς και κυττάρων του ανοσιακού συστήµατος. Η επίδραση των βοηθητικών Τ-κυττάρων στην διαφοροποίηση των Β-κυττάρων 13

14 επιτυγχάνεται, επίσης, και µε την άµεση επαφή των δύο κυτταρικών πληθυσµών, η οποία έχει ως αποτέλεσµα την άµεση διέγερση των υποδοχέων των Β-κυττάρων και την έκθεση τους σε υψηλές συγκεντρώσεις κυτταροκινών που παράγονται από τα Τ-κύτταρα Κυτταρολυτικά Τ-κύτταρα Τα κυτταρολυτικά Τ-κύτταρα απαντούν στο αντιγονικό ερέθισµα καταστρέφοντας το κύτταρο που παρουσιάζει το αντιγόνο. Εκφράζουν, κατά κανόνα, το µόριο CD8 και αναγνωρίζουν τα πεπτίδια που παράγονται από την ενδογενή οδό επεξεργασίας του αντιγόνου και παρουσιάζονται σε σύνδεση µε τα τάξης Ι MHC-µόρια. Αποτελούν βασικό µηχανισµό άµυνας έναντι των ιών αλλά και άλλων ενδοκυττάριων παθογόνων, όπως τα µυκοβακτηρίδια και η Listeria, διαδραµατίζουν σηµαντικό ρόλο στην απόρριψη του αλλοµοσχεύµατος και πιθανότατα συµβάλλουν στην ανοσοεπικράτηση έναντι των κακοήθων κυττάρων. Η ανάπτυξη της κυτταρολυτικής δράσης, κατά τη διάρκεια της διαφοροποίησης των κυτταρολυτικών κυττάρων είναι αποτέλεσµα συνδυασµού της αναγνώρισης του αντιγόνου και έκθεση στην IL-2 και χαρακτηρίζεται από την εµφάνιση κυτταροπλασµατικών κοκκίων που περιέχουν περφορίνη και ένζυµα της οικογένειας των πρωτεασών της σερίνης. Κατά τη διάρκεια της αναγνώρισης, το περιεχόµενο των κοκκίων απελευθερώνονται προς την κατεύθυνση του κυττάρου-στόχου, πάνω στην µεµβράνη του οποίου η περφορίνη σχηµατίζει πόρους 10-20nm. ια των πόρων αυτών, εισέρχονται στο κύτταρο-στόχο τα ένζυµα των κοκκίων που διεγείρουν το µηχανισµό απόπτωσης και το θάνατο του κυττάρου Τ-κύτταρα µνήµης Ένας µικρός αριθµός, τόσο των βοηθητικών, όσο και των κυτταρολυτικών Τ-κυττάρων, µετά την επαφή τους µε το αντιγόνο µετατρέπονται σε Τ-κύτταρα µνήµης, συµβάλλοντας έτσι καθοριστικά στην εκδήλωση της ανοσιακής µνήµης που αποτελεί βασικό γνώρισµα της 14

15 προσαρµοστικής ειδικής ανοσιακής απάντησης. Οι διαφορές των Τ-κυττάρων µνήµης από τα παρθένα Τ-κύτταρα, οι οποίες εξάλλου ορίζουν και το περιεχόµενο της ανοσιακής µνήµης ως λειτουργίας της ειδικής ανοσίας, είναι τόσο ποσοτικές όσο και ποιοτικές. Στο επίπεδο των ποσοτικών διαφορών, τα Τ-κύτταρα µνήµης παραµένουν στον οργανισµό επί σειρά ετών (20-30 χρόνια έναντι µερικών εβδοµάδων των παρθένων), ως αποτέλεσµα είτε µεγαλύτερης επιβίωσης είτε της ικανότητας τους να αυτοανανεώνονται. Πέραν τούτου, απαντούν στο αντιγονικό ερέθισµα µε παρατεταµένη αύξηση του αριθµού των Τ-κυττάρων που εκφράζουν TCR ειδικό για το συγκεκριµένο αντιγόνο. Ποιοτικά τα βοηθητικά Τ-κύτταρα µνήµης πολλαπλασιάζονται ταχύτερα, παράγουν ευρύτερο φάσµα κυτταροκινών και εκδηλώνουν αποτελεσµατικότερη βοηθητική δράση, µετά την επαφή τους µε το αντιγόνο, απ' ότι από τα παρθένα. Τα Τ-κύτταρα µνήµης παρουσιάζουν επίσης έναν ιδιαίτερο τρόπο µατίσµατος του mrna του CD45, ο οποίος οδηγεί στην παραγωγή ισοτύπων του µορίου οι οποίοι διαφέρουν από εκείνους που εκφράζουν τα παρθένα Τ-κύτταρα, τόσο στο µέγεθος όσο και την σύσταση των εξωκυττάριων πεδίων. Έτσι, ενώ τα παρθένα Τ-κύτταρα εκφράζουν ισότυπους kd (CD45RA), τα Τ-κύτταρα µνήµης εκφράζουν ισότυπους 180 kd (CD45RO). Ακόµη, τα Τ-κύτταρα µνήµης εκφράζουν υψηλότερα επίπεδα µορίων προσκόλλησης, που τους επιτρέπουν την ισχυρότερη προσκόλληση τους στα APCs και τα καθιστούν ικανά να απαντούν σε µικρότερες συγκεντρώσεις αντιγόνου. 1.4 ΝΚ-κύτταρα Τα ΝΚ-κύτταρα αποτελούν βασικό µηχανισµό της επαγώγιµης ανοσίας έναντι των ιών και των ενδοκυττάριων βακτηρίων (µυκοβακτήρια, Lysteria monocytogenes). Τα ενδοκυττάρια βακτήρια ενεργοποιούν τα ΝΚ-κύτταρα είτε άµεσα είτε µε τη µεσολάβηση της IL-12 που παράγεται µετά από προηγούµενη ενεργοποίηση των µακροφάγων. Επιπλέον, η IL-12 σε συνεργασία µε τον TNF-α, επάγει την παραγωγή µεγάλων ποσοτήτων IFN-γ 15

16 από τα ΝΚ-κύτταρα, συµβάλλοντας έτσι καθοριστικά στον έλεγχο ορισµένων λοιµώξεων, πριν ακόµη λάβει χώρα η ενεργοποίηση των Τ-κυττάρων και η παραγωγή IFN-γ από αυτά. Τα ΝΚ-κύτταρα διαθέτουν κυτταροπλασµατικά κοκκία που περιέχουν περφορίνες και ένζυµα και καταστρέφουν τα µολυσµένα κύτταρα κατά τρόπο ανάλογο µε τα κυτταρολυτικά κύτταρα. Ο τρόπος, όµως, µε τον οποίο αναγνωρίζουν τα κύτταρα-στόχους, παραµένει ακόµη, σε µεγάλο βαθµό, αδιευκρίνητος. Σε αντίθεση, µάλιστα, µε τα κυτταρολυτικά κύτταρα, η δράση των οποίων εξαρτάται από την παρουσίαση του αντιγόνου µέσω των τάξης Ι MHC-µορίων, τα ΝΚ-κύτταρα καταστρέφουν, εκλεκτικά, αυτόλογα κύτταρα, που έχουν υποστεί µείωση της έκφρασης των MHC-µορίων τάξης Ι. 16

17 1.5 ιαφοροποίηση σε δραστικά/µνηµονικά Β κύτταρα Β κύτταρα των Τ εξαρτηµένων ανοσιακών αποκρίσεων Η ενεργοποίηση των «παρθένων» Β κυττάρων από πρωτεïνικά αντιγόνα απαιτεί την δέσµευση του αντιγόνου στον BCR και επίσης διέγερση του Β κυττάρου από ειδικά για το αντιγόνο Τ κύτταρα. Ως εκ τούτου, τα αντιγόνα αυτά ονοµάζονται θυµοεξαρτώµενα ή Τ εξαρτώµενα αντιγόνα (thymus or T- dependent antigens). Τα «παρθένα» Β κύτταρα των Τ εξαρτηµένων ανοσιακών αποκρίσεων είναι τα Β2 ή Β κύτταρα των λεµφοζιδίων. Η βοηθητική λειτουργία των Τ κυττάρων εκδηλώνεται µε την µεσολάβηση κυτταροκινών που παράγουν, (κυρίως IL-4 και IL-5) όσο και µηνυµάτων που δηµιουργούνται από την επαφή τους µε τα Β κύτταρα Ενεργοποίηση Τ κυττάρων από Β κύτταρα Θεωρείται ότι για την επαγωγή της παραγωγής αντισωµάτων, τα θυµοεξαρτώµενα αντιγόνα πρέπει να εκφράζουν δύο τουλάχιστον επιτόπους, ο ένας που διεγείρει τα Β και ο άλλος τα Τ λεµφοκύτταρα. Πολλά ανοσογόνα διαθέτουν πολύ περισσότερους του ενός επιτόπους ειδικούς για τα Τ-κύτταρα. Φαίνεται µάλιστα ότι διαφορετικοί επίτοποι του ιδίου πρωτεϊνικού µορίου διεγείρουν διαφορετικούς Τ βοηθητικού υποπληθυσµούς. Τα Β κύτταρα συλλαµβάνουν τα αντιγόνα ακόµα και όταν βρίσκονται σε πολύ χαµηλότερες συγκεντρώσεις, συγκριτικά µε εκείνες που απαιτούνται για την σύλληψη τους από άλλα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα (APC) αφού οι µεµβρανικές ανοσοσφαιρίνες λειτουργούν ως υποδοχείς του αντιγόνου µε πολύ µεγαλύτερη συγγένεια από τους ευρείας ειδικότητας υποδοχείς των άλλων κυττάρων. Η σύνδεση των πρωτεϊνικών αντιγόνων µε τις µεµβρανικές ανοσοσφαιρίνες έχει σαν αποτέλεσµα την ενδοκυττάρωση και την επεξεργασία τους από τα ειδικά Β κύτταρα. Στη συνέχεια τα Β κύτταρα παρουσιάζουν τα επεξεργασµένα αντιγονικά πεπτίδια συνδεδεµένα µε MHC µόρια τάξης ΙΙ, προς τα ειδικά βοηθητικά Τ κύτταρα. Η αναγνώριση των αντιγονικών πεπτιδίων από τον TCR υποδοχέα οδηγεί στην ενεργοποίηση των Τ κυττάρων 17

18 επακόλουθο της οποίας είναι η επαγωγή της σύνθεσης κυτταροκινών αλλά και µεµβρανικών µορίων ικανών να συνδέονται µε αντίστοιχα µεµβρανικά µόρια των Β κυττάρων Ενεργοποίηση Β κυττάρων από Τ λεµφοκύτταρα Κυτταροκίνες τύπου-1/τύπου-2 Tα περισσότερα από τα ώριµα δραστικά Τ-κύτταρα, βάσει των κυτταροκινών που παράγουν, διακρίνονται σε δύο υποπληθυσµούς, τα Th1 και Th2 κύτταρα. Η παραγωγή διαφορετικών κυτταροκινών επιτρέπει στους δύο αυτούς υποπληθυσµούς των βοηθητικών Τ-κυττάρων να προάγουν διαφορετικά είδη ανοσιακών αντιδράσεων και να είναι περισσότερο αποτελεσµατικά στην καταστροφή των διαφορετικών παθογόνων µικροοργανισµών. Τα Th1 κύτταρα παράγουν ΙL-2, IFN-γ και TNF-β. Γενικά αυτές οι κυτταροκίνες προάγουν τις λειτουργίες των µακροφάγων και των άλλων φαγοκυττάρων και κατά συνέπεια, την ενδοκυττάρια καταστροφή των παθογόνων. Αντιθετα, τα Th2 κύτταρα δεν παράγουν ΙL-2, IFN-γ και TNF-β αλλά εκκρίνουν IL-4, IL-5, IL-6, ΙL-10 και IL-13. Αυτές οι κυτταροκίνες δρούν ως χηµειοτακτικοί παράγοντες των Β κυττάρων, των ιστιοκυττάρων και των βασεόφιλων και προάγουν την ωρίµανση και την διαφοροποίηση αυτών των κυττάρων στα σηµεία της ανοσιακής απόκρισης. Κατ αυτόν τον τρόπο, τα Th2 κύτταρα είναι ιδιαίτερα δραστικά έναντι πολυκυτταρικών παρασίτων, τα οποία καταστρέφονται εξωκυτταρίως από τα ηωσινόφιλα αλλά είναι αρκετά µεγάλα, για να εγκολπωθούν και να καταστραφούν από τα µακροφάγα. Τα Th1 και Th2 κύτταρα φαίνεται ότι προέρχονται από ένα κοινό Τ κύτταρο, το Th0 κύτταρο, που χαρακτηρίζεται από την ικανότητα του να εκκρίνει τόσο IFN-γ όσο και IL-4. H διαφοροποίηση του Th0 κύτταρου προς τον ένα ή τον άλλο υποπληθυσµό εξαρτάται από τις κυτταροκίνες που υπάρχουν στο περιβάλλον. Η IL-12 προάγει τη διαφοροποίηση των παρθένων Τ-κυττάρων, που έρχονται σε επαφή µε το αντιγόνο, προς Th1 κύτταρα, ενώ 18

19 IL-4 οδηγεί στην παραγωγή Th2 κυττάρων. Για την προέλευση της IL-4, κατά την αρχική φάση της ανοσιακής απάντησης, ενοχοποιείται ένας µικρός υποπληθυσµός Τ-κυττάρων που στον ποντικό εκφράζει το επιφανειακό µόριο NK 1.1. Κατά την εξέλιξη της ανοσιακής απάντησης, η διαφοροποίηση προς Th2 κύτταρα είναι πιθανόν ότι προάγεται από την IL-4 που παράγεται από τα ενεργοποιηµένα ιστιοκύτταρα. Επιπλέον, οι κυτταροκίνες που παράγονται από καθέναν από τους δύο υποπληθυσµούς των βοηθητικών Τ-κυττάρων προκαλούν αναστολή της ανάπτυξης του άλλου. Η παραγόµενη από τα Th1 IFN-γ αναστέλλει την ανάπτυξη των Th2 κυττάρων (σχήµα 2) Ως απότελεσµα όλων αυτών των θετικών και αρνητικών αλληλορυθµίσεων, κατά την εξέλιξη της ανοσιακής απάντησης, επικράτει τελικά ένας συγκεκριµένος υποπληθυσµός βοηθητικών Τ-κυττάρων. Η πόλωση αυτή των Τ βοηθητικών κυττάρων καταλήγει στην ενίσχυση εκλεκτικά της χυµικής ή της κυτταρικής ανοσιακής απάντησης (Mosmann TR & Sad S, 1996; Lappin MB & Campbell JDM, 2000). Σχήµα 2. Η παραγωγή των Τh1 και Τh2 κυττάρων. (Οι συνεχόµενες γραµµές δηλώνουν επαγωγή και οι διακεκοµµένες αναστολή). Μφ IL-2,IFN-γ IFN-γ T H 1 Παρθένο Τ Η T H 0 IL-4 IFN-γ IL-2 ΝΚ1.1 IL-2 IFN-γ, IL-4 IL-4 IL-4,5,6,10,13 T H 2 19

20 Τα συνδιεγερτικά µόρια Από τις συνδέσεις που ενισχύουν την επαφή µε το Β κύτταρο και την εκδήλωση της βοηθητικής λειτουργίας του Τ κυττάρου βασικής σηµασίας είναι η σύνδεση του CD40 συνδέτη (CD40 ligand, CD40L) τον οποίο εκφράζει το ενεργοποιηµένο Τ κύτταρο µε το µόριο CD40 που εκφράζεται στην µεµβράνη του Β κυττάρου. Η σύνδεση αυτή λειτουργεί συνεργικά µε τη σύνδεση του αντιγόνου ως προς την επαγωγή της ενεργοποίησης του Β κυττάρου ενώ µερικές φορές µαζί µε τις IL-4, IL-5 είναι ικανή να επάγει πλήρη ενεργοποίηση του Β κυττάρου απουσία αντιγόνου. Αντιγόνα που είναι συνδεδεµένα µε προϊόντα ενεργοποίησης του συµπληρώµατος είναι δυνατόν να επιτύχουν ταυτόχρονη σύνδεση µε τον BCR όσο και µε τον CR2 (CD21) που εκφράζεται στην µεµβράνη των Β κυττάρων ως σύµπλεγµα CD19/CD21/TAPA-1. Η διπλή αυτή σύνδεση του αντιγόνου και η συνακόλουθη γεφύρωση ενισχύουν σηµαντικά τα µηνύµατα που επάγουν την ενεργοποίηση του Β κυττάρου. Αντίθετα η ταυτόχρονη σύνδεση των ανοσοσυµπλεγµάτων (κυρίως εκείνων που φέρουν IgG) µε τον BCR και µε τους Fc υποδοχείς προκαλεί αναστολή της µεταβίβασης των µηνυµάτων που δηµιουργεί η σύνδεση του αντιγόνου. Η αναστολή αυτή αποτελεί πιθανώς ρυθµιστικό µηχανισµό που αποσκοπεί στην διακοπή της απάντησης του Β κυττάρου όταν έχει πλέον παραχθεί ικανή ποσότητα αντισώµατος. Επίσης, η παρουσία του CD45 διαδραµατίζει, όπως και στην περίπτωση της ενεργοποίησης του Τ-κυττάρου, σηµαντικό ρόλο στη µεταβίβαση των µηνυµάτων που παράγονται µετά από την σύνδεση του αντιγόνου µε τον BCR. Η αντιγονοπαρουσιαστική λειτουργία των Β κυττάρων είναι υπεύθυνη για τον MCH-περιορισµό των αλληλοπιδράσεων τους µε το ενεργοποιηµένο βοηθητικό Τ-κύτταρο, κύριος αποδέκτης των οποίων είναι το ειδικό Β κύτταρο που κατ αρχήν συνδέθηκε µε το αντιγόνο, ενεργοποιήθηκε και στη συνέχεια παρουσίασε τα επεξεργασµένα αντιγονικά πεπτίδια. Η ενεργοποίηση, όµως, των ειδικών για το αντιγόνο παρθένων Τ-κυττάρων δεν εξαρτάται µόνο από την παρουσίαση του αντιγόνου από το Β κύτταρο αλλά σχετίζεται άµεσα και µε την κατάσταση ενεργοποίησης του τελευταίου. Τα ενεργοποιηµένα Β 20

21 κύτταρα εκφράζουν τις πρωτεΐνες Β7.1 και Β7.2 που αποτελούν βασικής σηµασίας συνδιεγέρτες των Τ-κυττάρων. Απουσία αυτής της συνδιέγερσης, η παρουσίαση του αντιγόνου από το Β-κύτταρο έχει ως αποτέλεσµα την αδρανοποίηση των παρθένων Τ-κυττάρων (την µετάπτωση σους σε ανενεργά). Αντίθετα, βοηθητικά Τ-κύτταρα που έχουν ενεργοποιηθεί µέσω της παρουσίασης του αντιγόνου από άλλα κύτταρα που εκφράζουν Β7.1 και Β7.2 είναι ικανά να ασκήσουν τη βοηθητική λειτουργία τους στα Β κύτταρα, ακόµη και όταν τα τελευταία δεν εκφράζουν συνδιεγερτικά µόρια. Τα ενεργοποιηµένα Β κύτταρα, εξ άλλου παράγουν κυτταροκίνες (IL-6, TNF-α) που επάγουν την ικανότητα ενεργοποίησης των βοηθητικών Τ-κυττάρων. Η αντιγονοπαρουσιαστική λειτουργία των Β κυττάρων, όµως, αν και είναι απαραίτητη για την εκδήλωση των αλληλεπιδράσεων τους µε τα βοηθητικά Τ- κύτταρα, υπόκειται σε σηµαντικούς περιορισµούς. Τα Β κύτταρα δεν ανευρίσκονται σε µεγάλο αριθµό σε όλα τα σηµεία του οργανισµού, έχουν περιορισµένη φαγοκυτταρική ικανότητα και δεν είναι ικανά να επεξεργασθούν πολλά είδη αντιγόνων. Εξ άλλου, στο µη ευαισθητοποιηµένο οργανισµό, τα ειδικά για το συγκεκριµένο αντιγόνο Β κύτταρα είναι εξαιρετικά σπάνια. Έτσι στη πρωτογενή αντισωµατική απάντηση, η επαγωγή της ενεργοποίησης των βοηθητικών Τ-κυττάρων εξαρτάται καθοριστικά από την επεξεργασία και την παρουσίαση του αντιγόνου από άλλα APCs, όπως τα µακροφάγα και τα δενδριτικά κύτταρα. Αντίθετα, κατά την δευτερογενή απάντηση, οι ανεπτυγµένοι πλέον, ειδικοί για το αντιγόνο κλώνοι των µνηµονικών Β κυττάρων φαίνεται ότι παρουσιάζουν επαρκή αντιγονοπαρουσίαση Τοπογραφία των Τ εξαρτηµένων χυµικών απαντήσεων Η συνάντηση των παρθένων Β κυττάρων µε τα ειδικά για το αντιγόνο δραστικά βοηθητικά Τ-κύτταρα που είναι απαραίτητη για την εκδήλωση της εξαρτώµενης από το Τ-κύτταρο αντισωµατικής απάντησης λαµβάνει χώρα στα περιφερικά λεµφικά όργανα (λεµφαδένες, σπλήνας κλπ). Η εγκατάσταση και η ενεργοποίηση των παρθένων CD4 Τ-κυττάρων στις Τ-περιοχές των λεµφικών 21

22 ιστών έχει ως αποτέλεσµα την παραγωγή ειδικών για το αντιγόνο δραστικών βοηθητικών Τ-κυττάρων, σε συγκέντρωση ικανή να προκαλέσει την ενεργοποίηση των σπάνιων Β-κυττάρων που είναι ειδικά για το ίδιο αντιγόνο. Η συγκέντρωση, επίσης, του αντιγόνου στους περιοχικούς λεµφαδένες της λοίµωξης προκαλεί αφεαυτής συνάθροιση των ειδικών Β-κυττάρων. Αυτή η αρχική φάση πολλαπλασιασµού των Β-κυττάρων, δίπλα στα λεµφοζίδια, οδηγεί στο σχηµατισµό µιας πρωτογενούς εστίας κλωνικής έκπτυξης περίπου 5 ηµέρες µετά από την πρώτη επαφή του οργανισµού µε το αντιγόνο (πρωτογενής ανοσοποίηση),σε χρόνο δηλαδή ανάλογο µε εκείνον που απαιτείται για τη διαφοροποίηση των βοηθητικών Τ-κυττάρων. Μερικά από τα Β-κύτταρα αυτής της πρωτογενούς εστίας, µετά από λίγες µέρες, εκκρίνουν αντίσωµα, ενώ άλλα µετακινούνται προς τα λεµφοζίδια, όπου εισέρχονται σε µια νέα φάση πολλαπλασιασµού, από την οποία προκύπτουν τα βλαστικά κέντρα των λεµφοζιδίων. Στα βλαστικά κέντρα λαµβάνουν χώρα οι σωµατικές υπερµεταλλάξεις των γονιδίων των ανοσοσφαιρινών, οι οποίες ευθύνονται για την ωρίµανση της συγγένειας των αντισωµάτων (affinity maturation) έναντι του αντιγόνου, που παρατηρείται κατά την εξέλιξη της ανοσιακής απάντησης. Τα αντισώµατα που εκκρίνονται από τα Β-κύτταρα, τα οποία διαφοροποιούνται κατά τη διάρκεια αυτής της πρώιµης περιόδου της ανοσιακής απάντησης, συµβάλλουν στην άµυνα έναντι των παθογόνων, αλλά κυρίως εξυπηρετούν τη δέσµευση του αντιγόνου, υπό µορφή ανοσοσυµπλεγµάτων, πάνω στην επιφάνεια των λεµφοζιδιακών δενδριτικών κυττάρων (FDCs). Στη θέση αυτή, το αντιγόνο παραµένει για µακρό χρονικό διάστηµα και µ αυτό τον τρόπο, συµβάλλει στην επιλογή των Β-κυττάρων, η οποία υπόκειται της διεργασίας της ωρίµανσης συγγένειας. Τα εκκρίνοντα το αντίσωµα πλασµατοκύτταρα, προς τα οποία διαφοροποιούνται τα Β-κύτταρα εντός του λεµφικού ιστού, παραµένουν στις χορδές του λεµφαδενικού µυελού και στον ερυθρό πορφό του σπλήνα. Στις ίδιες περιοχές υπάρχει, επίσης, µεγάλος αριθµός µακροφάγων, που κατακρατούν τα βακτηριακά αντιγόνα, γεγονός που διευκολύνει την καταστροφή τους από τα αντισώµατα. Ορισµένα, όµως, από τα Β-κύτταρα 22

23 µετακινούνται, ως κεντροκύτταρα (centrocytes), από τα βλαστικά κέντρα των λεµφαδένων προς το µυελό των οστών, οπού ολοκληρώνεται η διαφοροποίηση τους προς πλασµατοκύτταρα. Ο µυελός των οστών φαίνεται ότι αντιπροσωπεύει ένα ειδικό περιβάλλον που είναι απαραίτητο για τη λειτουργία των πλασµατοκυττάρων. Έτσι, τα πλασµατοκύτταρα του µυελού των οστών, όχι µόνο επιβιώνουν για µακρότερο χρονικό διάστηµα απ ότι στο σπλήνα ή στους λεµφαδένες, αλλά ευθύνονται και για το 90% της συνολικής ποσότητας των αντισωµάτων που εκκρίνονται στον οργανισµό. Άλλα Β-κύτταρα των βλαστικών κέντρων διαφοροποιούνται σε µνηµονικά Β κύτταρα τα οποία διαιρούνται πολύ αργά ή και καθόλου, εκφράζουν στην επιφάνεια τους ανοσοσφαιρίνες, αλλά δεν εκκρίνουν αντισώµατα µε ψηλό ρυθµό Β κύτταρα των Τ ανεξάρτητων ανοσιακών αποκρίσεων Θυµοανεξάρτητα αντιγόνα Τα µη πρωτεϊνικά αντιγόνα επάγουν τη παραγωγή αντισωµάτων χωρίς τη συµµετοχή των Τ βοηθητικών κυττάρων. Έτσι, τα πολυσακχαριδικά και τα λιπιδικά αντιγόνα φέρονται ως θυµοανεξάρτητα (thymus independent antigens, TI). Ανάλογα µε την ανεξαρτησία τους από τα Τ κύτταρα και τις φυσιοκοχηµικές τους ιδιότητες, διακρίνονται σε δύο οµάδες θυµοανεξάρτητων αντιγόνων. Τα TI-1 αντιγόνα είναι πλήρως ανεξάρτητα από τα Τ-κύτταρα και τα περισσότερα από αυτά σε υψηλές συγκεντρώσεις είναι πολυκλωνικοί ενεργοποιητές των Β-κυττάρων. ιεγείρουν δηλαδή τον πολλαπλασιασµό και τη διαφοροποίηση των περισσότερων ή όλων των Β-κυττάρων, ανεξάρτητα από τη αντιγονική ειδικότητα των τελευταίων και χωρίς να µεσολαβήσει προηγούµενη σύνδεση µε τις επιφανειακές ανοσοσφαιρίνες ούτε επίδραση κυτταροκινών. Τα αντισώµατα, που παράγονται σε µεγάλες ποσότητες είναι κυρίως IgM και IgG3, αφού η απουσία κυτταροκινών αποκλείει τη µεταστροφή τoυς προς άλλους ισοτύπους. Επίσης εφόσον τα TI-1 αντιγόνα δεν ενεργοποιούν τα βοηθητικά Τ-κύτταρα είναι ανίκανα να επάγουν ωρίµανση 23

24 της χηµικής συγγένειας καθώς και την παραγωγή µνηµονικών Β-κυττάρων. Τα χαρακτηριστικότερα παραδείγµατα TI-1 αντιγόνων είναι οι λιποπολυσακχαρίτες (LPS) του τοιχώµατος των Gram αρνητικών βακτηρίων. Τα TI-2 αντιγόνα προκειµένου να επάγουν τη παραγωγή αντισωµάτων, απαιτούν την παρουσία µικρού αριθµού Τ κυττάρων και τον σχηµατισµό κάποιων κυτταροκινών. Πρόκειται συνήθως για πολυσθενή αντιγόνα όπως οι δεξτράνες, οι πολυσακχαρίτες του πνευµονιοκόκκου και η φικόλη. Η διέγερση που προκαλούν δεν αναφέρεται σε όλα αλλά µόνο σε ορισµένα ειδικά Β κύτταρα. Τα TI-2 αντιγόνα φαίνεται ότι επάγουν εκτεταµένες διασταυρούµενες αντιδράσεις των επιφανειακών ανοσοσφαιρινών, οι οποίες οδηγούν στη ενεργοποίηση αυτών των κυττάρων. Αν και η αντισωµατική απάντηση στα TI- 2, όπως και στα TI-1, αντιγόνα χαρακτηρίζεται από την παραγωγή κατ εξοχήν IgM αντισωµάτων ορισµένα από αυτά συνοδεύονται από ικανού βαθµού µεταστροφή προς άλλους ισοτύπους. Έτσι για παράδειγµα το επικρατέστερο αντίσωµα που παράγεται έναντι του πολυσακχαρίτη της κάψας του πνευµονιόκοκκου είναι τάξεως IgG2. H πρακτική σηµασία των θυµοανεξάρτητων αντιγόνων έγκειται στο ότι οι πολυσακχαρίτες πολλών βακτηριακών κυττάρων ανήκουν σε αυτή την κατηγορία και ως εκ τούτου η χυµική ανοσία είναι ο κύριος µηχανισµός άµυνας του ξενιστή έναντι των αντίστοιχων λοιµώξεων. Για αυτό άτοµα µε ανεπάρκεια Τ κυττάρων αν και είναι εξαιρετικά, ευαίσθητα σε λοιµώξεις παρουσιάζουν φυσιολογική ανοσία σε λοιµώξεις από ορισµένα βακτήρια όπως Gram αρνητικά και πυογόνους κόκκους, που διαθέτουν πλούσιο σε πολυσακχαρίτες τοίχωµα. Η ανοσιακή απάντηση σε θυµοανεξάρτητα αντιγόνα παρουσιάζει προτίµηση σε συγκεκριµένες περιοχές του λεµφικού ιστού. Τα µακροφάγα της οριακής ζώνης του σπληνός είναι εξαιρετικά ικανά ως προς την κατακράτηση θυµοανεξάρτητων αντιγόνων ενώ επίσης τα Β κύτταρα αυτής της περιοχής είναι εξειδικευµένα στην αναγνώριση αυτών των αντιγόνων. 24

25 Τα Β κύτταρα που παράγουν αντισώµατα έναντι των Τ ανεξάρτητων αντιγόνων είναι τα Β1 και τα Β κύτταρα της οριακής ζώνης του σπληνός. (Spencer et al, 1998) Β-1 υποπληθυσµός των Β κυττάρων Τα Β1 (CD20+CD5+) κύτταρα εποικίζουν κυρίως την υπεζωκοτική και περιτοναïκή κοιλότητα. Χαρακτηρίζονται από την έκφραση υψηλών επιπέδων IgM ανοσοσφαιρίνης και χαµηλών επιπέδων IgD, CD45R και CD5 αντιγόνων ενώ δεν εκφράζουν το CD23 αντιγόνο (Kantor, 1991; Lam & Rajewsky, 1999). Τα κύτταρα αυτά παράγουν τα φυσικά αντισώµατα (natural antibodies) τα οποία είναι IgM, εµφανίζουν πολυειδικότητα, χαµηλή χηµική συγγένεια προς το αντιγόνο και δεν υφίστανται ισοτυπική µεταστροφή. Τα αντιγόνα που αναγνωρίζουν είναι κοινά βακτηριακά αντιγόνα και αυτοαντιγόνα όπως φωσφατιδυλχολίνη, DNA, Ig, και µεµβρανικές πρωτεΐνες των ερυθροκυττάρων και θυµοκυττάρων. Τα Β1 Β κύτταρα µοιράζονται πολλά χαρακτηριστικά µε τα TCR γ/δ κύτταρα. Οι δύο αυτοί υποπληθυσµοί δρούν αµυντικά κυρίως στην υπεζωκοτική και περιτοναïκή κοιλότητα. Η ταχεία, χαµηλής συγγένειας προς το αντιγόνο ανοσιακή απάντηση που παράγουν τα κύτταρα αυτά τα κατατάσσει σε µία ενδιάµεση κατηγορία µεταξύ των κυττάρων της µη ειδικής ανοσίας και ειδικής ανοσίας. Τα Β1 κύτταρα συµβάλλουν σηµαντικά στην ανοσιακή απόκριση των βλενογόνων. Πολλά IgA πλασµατοκύτταρα του εντέρου προέρχονται από Β1 κύτταρα του περιτόναιου. Ο ρόλος των πλασµατοκυττάρων που προέρχονται από τα Β1 κύτταρα στην χυµική ανοσία των βλενογόνων είναι πολύ σηµαντικός. Έχει αποδειχθεί ότι τα IgA αντισώµατα έναντι του κυτταρικού τοιχώµατος της φυσικής πανίδας του εντέρου (commercial bacteria) δεν είναι «φυσικά» αντισώµατα αλλά παράγονται από τα Β1 κύτταρα µετά από διέγερση τους. Μέχρι πρόσφατα οι µηχανισµοί που ρύθµιζαν την κυκλοφορία των κυττάρων αυτών ήταν εντελώς άγνωστοι. Παρατηρήσεις σε ζωικά µοντέλα δείχνει ότι τα Β1 κύτταρα µεταναστεύουν από το περιτόναιο στους µεσεντέριους λεµφαδένες όπου πολλαπλασιάζονται και διαφοροποιούνται σε πλασµατοκύτταρα. Στην διαδικασία αυτή βοηθητικό ρόλο έχουν τα 25

26 ενεργοποιηµένα TCR γ/δ κύτταρα τα οποία φαίνεται ότι επάγουν την µετανάστευση και διαφοροποίηση των Β1 κυττάρων στους µεσεντέριους λεµφαδένες (Fagarasan & Honjo, 2000). Τα Β1Β κύτταρα λόγω της συγγένειας του µε αυτοαντιγόνα είναι ο υποπληθυσµός που ευθύνεται και για την παραγωγή αυτοαντισωµάτων που εφόσον διαφύγει των ελέγχων του ανοσιακού συστήµατος οδηγεί στην εµφάνιση αυτοάνοσων νοσηµάτων (Kantor, 1991) B κύτταρα οριακής ζώνης του σπληνός (S-MZB κύτταρα) Μία άλλη στρατηγική θέση άµυνας έναντι των Τ ανεξάρτητων αντιγόνων είναι η οριακή ζώνη του σπληνός. Η οριακή ζώνη του σπληνός βρίσκεται ανάµεσα στον ερυθρό και λευκό πολφό του σπληνικού παρεγχύµατος και είναι η πρώτη γραµµή άµυνας σε παθογόνους οργανισµούς που µεταφέρονται µε την κυκλοφορία. Τα Β κύτταρα της περιοχής αυτής διαφέρουν από τα υπόλοιπα του σπλήνα κυρίως λόγω της υψηλής έκφρασης υποδοχέων του συµπληρώµατος και IgM ανοσοσφαιρίνης. Ο εποικισµός αυτών των κυττάρων στην οριακή ζώνη του σπλήνα εξαρτάται από την έκφραση την παρουσία της Pyk-2 κινάσης της τυροσίνης. Ζωικά µοντέλα που δεν εκφράζουν την Pyk-2 κινάση της τυροσίνης δεν έχουν Β κύτταρα στην οριακή ζώνη πιθανώς λόγω ελλιπούς ανταπόκρισης αυτών των κυττάρων σε χηµειοκίνες που έχει σαν αποτέλεσµα τον ελλιπή εποικισµό τους στον σπλήνα (Zandvoort & Timens, 2002). Μελέτες των Guinamard et al έδειξαν την µεγάλη σηµασία του συµπληρώµατος και των υποδοχέων του (CR) στην αναγνώριση του αντιγόνου από τα Β κύτταρα της οριακής ζώνης. Απουσία του C3 ή του CD21/CD35 (CR1/2) τα κύτταρα αυτά δεν δεσµεύουν αντιγόνο που αντανακλάται από την σηµαντική µείωση της αντισωµατικής απάντησης σε πολυσακχαριδικά αντιγόνα. Επίσης σύνδεση του CD19 µε τον CD21 και BCR µειώνει την οδό ενεργοποίησης των «παρθένων» κυττάρων που συναντούν αντιγόνα µε χαµηλή συνάφεια (Σχήµα 3). Αυτό εν µέρει ερµηνεύει την δυνατότητα παραγωγής αντισωµάτων από τα Β κύτταρα της οριακής ζώνης χωρίς την βοήθεια των Τ κυττάρων. Έτσι τα Β κύτταρα της οριακής ζώνης 26

27 αποτελούν παράδειγµα του πώς η µη ειδική ανοσία µέσω του συµπληρώµατος ενεργοποιεί την ειδική ανοσία. Τα κύτταρα αυτά µοιάζουν µε τα Β1 κύτταρα. Τα Β κύτταρα της οριακής ζώνης του σπλήνα παίζουν σηµαντικό ρόλο στις Τ ανεξάρτητες ανοσιακές αποκρίσεις κυρίως έναντι των ΤΙ-2 αντιγόνων (Spencer et al, 1998; Steiniger et al, 2001). Σχήµα 3. Οδός ενεργοποίησης των Β κυττάρων της οριακής ζώνης του σπλήνα µετά από σύνδεση στον BCR οψωνινοποιηµένου µε συµπλήρωµα ΤΙ-2 αντιγόνου. Clin Exp Immunol 2002;130:

28 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο ΣΠΛΗΝΑΣ ΚΑΙ ΟΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙΕΣ ΤΟΥ 2.1 Εισαγωγικά Αν και ο σπλήνας έχει περιγραφεί από την αρχαιότητα µέχρι πολύ πρόσφατα η λειτουργία του παρέµενε άγνωστη. Μόλις στις αρχές της δεκαετίας του 70 αναγνωρίσθηκε η σηµασία του σπλήνα ως ηθµού και ακολούθησε η περιγραφή της λειτουργίας του ως όργανο του ανοσοποιητικού συστήµατος. Μέχρι σήµερα η λειτουργία του οργάνου δεν είναι απολύτως γνωστή. Οι δυσκολίες στην µελέτη του σπλήνα είναι πολλές. Ο σπλήνας αυτολύεται ταχύτατα µετά τον θάνατο µε αποτέλεσµα να είναι δύσκολη η µελέτη του κατά τις νεκροτοµές. Οι σπλήνες που αφαιρούνται χειρουργικώς είναι κατάλληλοι για µελέτη, αλλά πρέπει να µελετηθούν χωρίς καθυστέρηση. Τα ιστολογικά παρασκευάσµατα του σπλήνα απαιτούν ειδική επεξεργασία για µελέτη της αρχιτεκτονικής το οργάνου. (te Velde et al, 1977; Jones DB, 1975). Μία πηγή ασαφειών σχετικά µε την δοµή του ανθρώπινου σπλήνα είναι ότι η ορολογία που χρησιµοποιείται προέρχεται κυρίως από µελέτες σε ζώα και δεν αντιστοιχεί απολύτως µε την αρχιτεκτονική του ανθρώπινου σπλήνα. Παράδειγµα τα περιαρτηριακά λεµφικά έλυτρα και ο οριακός κόλπος δεν υφίστανται στον ανθρώπινο σπλήνα όπως περιγράφονται στους αρουραίους και στα ποντίκια ενώ η δοµή της οριακής ζώνης διαφέρει σηµαντικά (Van Krieken JHJM et al, 1985; Scothorne RJ, 1985). Ένα άλλο εµπόδιο στην µελέτη του σπλήνα είναι οι σηµαντικές διαφορές που παρατηρούνται στην δοµή του στα φυσιολογικά άτοµα. Ο σπλήνας είναι ένα δυναµικό όργανο που διέγερση κάποιας από τις λειτουργίες του οδηγεί σε άµεσες µορφολογικές µεταβολές των ιστολογικών δοµών που εµπλέκονται στην λειτουργία αυτή (Crosby WH, 1980; Videbaek A et al, 1983; Wyler DJ, 1983; Van Krieken JHJM et al, 1988). 28

29 2.2 Ανατοµική θέση του σπλήνα Ο σπλήνας βρίσκεται στην άνω κοιλιά, στο βάθος του αριστερού υποχονδρίου, έχοντας από πάνω το διάφραγµα, από πίσω τον αριστερό νεφρό, µπροστά τον θόλο του στοµάχου και από κάτω την αριστερή κολική καµπή και το φρενοκολικό σύνδεσµο. Η θέση του αντιστοιχεί εξωτερικά στην 9 η,10 η και 11 η πλευρά (Facob S, 1992). 2.3 οµή του σπλήνα (Μακροσκοπική δοµή του σπλήνα) Ο σπλήνας περιβάλλεται από κάψα πυκνού συνδετικού ιστού η οποία προσεκβάλλει ινώδεις δοκίδες (διαφράγµατα) προς τον παρέγχυµα ή σπληνικό πολφό και τον διαχωρίζει σε ατελή διαµερίσµατα. Η µέση επιφάνεια του σπλήνα παρουσιάζει µία πύλη από την οποία εισέρχονται στον σπληνικό πολφό τα νεύρα και η σπληνική αρτηρία και εξέρχονται οι φλέβες που προέρχονται από το παρέγχυµα και τα λεµφαγγεία που αρδεύουν τα διαφράγµατα (Σχήµα 4). Μακροσκοπικά το σπληνικό παρέγχυµα αποτελείται από δύο διακριτές περιοχές, τον λευκό και ερυθρό πολφό. Η δοµή του σπλήνα εξυπηρετεί τις δύο βασικές φυσιολογικές λειτουργίες του. Την λειτουργία του ως ηθµού και ως δευτερογενές λεµφικό όργανο(facob S, 1992). 29

30 Σχήµα 4: Η µέση επιφάνεια και η πύλη του σπλήνα. Κλάδοι σπληνικής αρτηρίας Σπληνική φλέβα (Gray s Anatomy) 2.4 Σπληνική κυκλοφορία Ο σπλήνας αιµατώνεται από την σπληνική αρτηρία η οποία διακλαδίζεται σε αγγεία ποικίλου µεγέθους που ακολουθούν την πορεία των διαφραγµάτων του και ονοµάζονται διαφραγµατικές αρτηρίες. Οι διαφραγµατικές αρτηρίες συνοδεύονται από φλέβες και λεµφαγγεία. Όταν εγκαταλείπουν τα διαφράγµατα οι αρτηρίες διακλαδίζονται σε αρτηρίδια που περιβάλλονται από έλυτρα λεµφοκυττάρων. Οι αρτηρίες αυτές ονοµάζονται κεντρικές αρτηρίες ή αρτηρίες του λευκού πολφού. Κατά την πορεία της ανάµεσα στο λευκό πολφό η κεντρική αρτηρία πολφού υποδιαιρείται για να σχηµατίσει θυσανωτά αρτηρίδια και στην συνέχεια τριχοειδή. Στις απολήξεις των τριχοειδών σχηµατίζονται ειδικές δοµές που είναι µοναδικές της σπληνικής αρχιτεκτονικής. Οι απολήξεις των τριχοειδών περιβάλλονται από έλυτρα που αποτελούνται αποκλειστικά από µακροφάγα. Το ενδοθήλιο τους διακόπτεται 30

31 απότοµα σε µία στιβάδα συγκεντρικά διατεταγµένων µακροφάγων. Το αίµα που αφήνει τα τριχοειδή στην πορεία του για τα κολποειδή του σπλήνα πρέπει να περάσει διαµέσου των ελύτρων των µακροφάγων. Αυτοί οι σχηµατισµοί αναφέρονται στην βιβλιογραφία µε διάφορα ονόµατα ο όρος που επικρατεί για τον ανθρώπινο σπλήνα είναι ελυτροφόρα τριχοειδή, sheathed capillaries. Κατά συνέπεια η κυκλοφορία αίµατος στον σπλήνα είναι ανοικτή δεν υπάρχει δηλαδή άµεση επικοινωνία της κυκλοφορίας των τριχοειδών µε αυτή των κολποειδών που αποτελούν µέρος του φλεβικού συστήµατος. Η ανοικτή κυκλοφορία εξυπηρετεί τέλεια την λειτουργία του σπλήνα ως ηθµού (Weiss L, 1973; Heusermann U & Stutte HJ, 1975). Από τα κολποειδή του σπλήνα σχηµατίζονται οι φλέβες οι οποίες συνοδεύουν τις αρτηρίες κατά την πορεία τους στα διαφράγµατα. Ο σπλήνας δεν έχει προσαγωγά λεµφαγγεία ενώ αντίθετα διαθέτει απαγωγά (efferent) λεµφαγγεία που αποστραγγίζουν το λευκό πολφό. Οι φλέβες και τα λεµφαγγεία εξέρχονται από την πύλη του σπληνός. 2.5 Ερυθρός πολφός. Ο ερυθρός πολφός συνιστά το 75% του όγκου του σπληνός. Ο ερυθρός πολφός συνιστάται από δικτυωτό ιστό, τριχοειδή και κολποειδή. Τα κολποειδή είναι κανάλια µε αίµα που αποτελούν το 30% περίπου του ερυθρού πολφού. Τα τοιχώµατα τους αποτελούνται από ατρακτοειδή ενδοθηλιακά κύτταρα. Κατά τόπους το ενδοθήλιο εκφράζει αντιγόνα ανάλογα µε τον HEV (high endothelium venules) των λεµφαδένων. Τα κολποειδή του σπλήνα διαφέρουν από τα κολποειδή των άλλων ιστών διότι: 1. έχουν αυλό σε διάταση, µεγάλο και ακανόνιστο, 2. ανάµεσα στα ενδοθηλιακά κύτταρα που τα περιβάλλουν υπάρχουν διαστήµατα που επιτρέπουν την ανταλλαγή µεταξύ κολποειδών και γειτονικών ιστών εύκαπτων κυττάρων και 3. το υλικό που παριστάνει τον βασικό υµένα δεν είναι συνεχές αλλά σχηµατίζει δακτυλίους εγκαρσίως της πορείας των ενδοθηλιακών κυττάρων. 31

32 Τα κολποειδή διαχωρίζονται µεταξύ τους από τις σπληνικές χορδές (χορδές του Billroth). Οι σπληνικές χορδές αποτελούνται από δικτυωτά κύτταρα και καθηλωµένα περιπλανώµενα µακροφάγα, µονοκύτταρα, πλασµατοκύτταρα και πολλά στοιχεία του αίµατος (ερυθροκύτταρα, αιµοπετάλια και κοκκιοκύτταρα). Παλαιότερα θεωρούνταν ότι τα ενδοθηλιακά κύτταρα των κολποειδών διαθέτουν φαγοκυτταρικές ικανότητες. Σήµερα πιστεύεται ότι η φαγοκυττάρωση γίνεται από µακροφάγα των χορδών του Billroth που διεισδύουν ανάµεσα στα διαστήµατα των γειτονικών ενδοθηλιακών κυττάρων. Στις χορδές του Billroth παρατηρούνται επίσης µικροί σωροί Β και Τ λεµφοκυττάρων που µπορεί να θεωρηθούν ότι ανήκουν στο λεµφικό διαµέρισµα (compartment) του σπλήνα µαζί µε τον λευκό πολφό. Τα κύτταρα του αίµατος φθάνουν σε αυτές τις περιοχές µεταναστεύοντας από τα κολποειδή µέσω του ενδοθηλίου. Η επιστροφή των λεµφοκυττάρων από τον αυλό των κολποειδών στον σπληνικό παρέγχυµα έχει περιγραφεί λεπτοµερώς στους αρουραίους όπου τα λεµφοκύτταρα µεταναστεύουν από τα κολποιειδή στον κόλπο της οριακής ζώνης (marginal sinus) Στον άνθρωπο δεν υπάρχει κόλπος της οριακής ζώνης και η µετανάστευση των λεµφοκυττάρων από τα σπληνικά κολποειδή στον λευκό πολφό γίνεται πιθανότατα διαµέσου διευρυµένων περιοχών των κολποειδών που καλύπτονται από HEV. Κατά συνέπεια, το όρια µεταξύ λευκού και ερυθρού πολφού δεν είναι σαφή. Στον ανθρώπινο σπλήνα η περιλεµφοζιδιακή περιοχή του λευκού πολφού φαίνεται να επεκτείνεται στις σπληνικές χορδές του ερυθρού πολφού µε τους λεµφοκυτταρικούς σωρούς που µπορούν υπό κατάλληλο αντιγονικό ερεθισµό να εξελιχθούν σε λεµφοζίδια (Van Krieken JHJM et al, 1985). 2.6 Λευκός πολφός Ο λευκός πολφός αποτελείται από B και Τ λεµφικό ιστό. Τα Β λεµφοκύτταρα σχηµατίζουν λεµφοζίδια (Malpighian bodies) που όταν είναι ανενεργά αποτελούνται από Β λεµφοκύτταρα ανάµεσα στις κυτταροπλασµατικές προσεκβολές των δενδριτικών κυττάρων των 32

33 λεµφοζιδίων. Όταν τα Β λεµφοκύτταρα ενεργοποιηθούν από την επαφή τους µε αντιγόνο αναπτύσσεται στο λεµφοζίδιο βλαστικό κέντρο που αποτελείται από ραγδαίως διαιρούµενα κύτταρα. Τα λεµφοζίδια περιβάλλονται από ένα δακτύλιο µικρών λεµφοκυττάρων που συνιστούν την ζώνη του µανδύα (mantle zone) που µε την σειρά της περιβάλλεται από ένα δακτύλιο µεσαίου µεγέθους λεµφοκυττάρων, την οριακή ζώνη (marginal zone). Η περιοχή που αποτελείται από Β µη κυκλοφορούντα λεµφοκύτταρα και εξειδικευµένα µακροφάγα. Τα Β λεµφοκύτταρα της οριακής ζώνης έχουν χαρακτηριστική µορφολογία, αντιγονική έκφραση και λειτουργία που διαφέρει από αυτήν των κυττάρων των λεµφοζιδίων. Τα κύτταρα αυτά είναι µεγαλύτερα µε αραιοχρωµατικό πυρήνα, εκφράζουν το ένζυµο της αλκαλικής φωσφατάσης, εκφράζουν ανοσοσφαιρίνη επιφανείας IgΜ αλλά όχι IgD και εκφράζουν σε αφθονία τους υποδοχείς του συµπληρώµατος Ι και ΙΙ (CD35 και CD23) (Van Krieken JHJM et al, 1989). Στους αρουραίους η ζώνη του µανδύα διαχωρίζεται από την οριακή ζώνη µε τον κόλπο της οριακής ζώνης (Sasou S et al, 1976). Αυτός ο κόλπος δεν διακρίνεται στον ανθρώπινο σπλήνα µε το απλό µικροσκόπιο. Με το ηλεκτρονικό µικροσκόπιο µία δοµή ανάλογη του κόλπου της οριακής ζώνης είναι διακριτή όµως η λειτουργία της περιοχής αυτής στον άνθρωπο είναι άγνωστη (Schmidt EE et al, 1988). Ο όρος οριακή ζώνη κατά την περιγραφή του ανθρώπινου σπλήνα έχει χρησιµοποιηθεί µε πολλές έννοιες (Van Krieken et al, 1983; Takasaki S, 1979; Yamamoto K et al, 1979). Άλλοι τον χρησιµοποιούν για να περιγράψουν αποκλειστικά το δακτύλιο λεµφοκυττάρων που περιβάλλει τα IgD, IgM θετικά κύτταρα της ζώνης του µανδύα ενώ άλλοι µε τον όρο οριακή ζώνη περιγράφουν και την ζώνη του µανδύα ή την περιοχή κυττάρων που διαχωρίζει τον λευκό από τον ερυθρό πολφό. Λόγω της τελείως διαφορετικής αρχιτεκτονικής αλλά και λειτουργίας των περιοχών αυτών είναι προτιµότερο ο όρος οριακή ζώνη να χρησιµοποιείται για τον λεµφικό ιστό που περιβάλλει την ζώνη του µανδύα και αποτελείται από κύτταρα µε διαφορετικές λειτουργικές ιδιότητες ενώ η περιοχή που διαχωρίζει τον λευκό από τον ερυθρό πολφό να 33