Lo scopo degli organi linfoidi è quello di fornire immunità al corpo. Questo secondo articolo di una serie in sei parti spiega gli organi linfoidi primari e secondari e il loro significato clinico e la struttura. Viene fornito con un’autovalutazione che ti consente di testare le tue conoscenze dopo averlo letto
Abstract
Questo articolo è il secondo di una serie in sei parti sul sistema linfatico. Discute il ruolo degli organi linfoidi, che è quello di sviluppare e fornire l’immunità per il corpo., Gli organi linfoidi primari sono il midollo osseo rosso, in cui vengono prodotte cellule ematiche e immunitarie, e il timo, dove maturano i linfociti T. I linfonodi e la milza sono i principali organi linfoidi secondari; filtrano gli agenti patogeni e mantengono la popolazione di linfociti maturi.
Citazione: Nigam Y, Knight J (2020) Il sistema linfatico 2: struttura e funzione degli organi linfoidi. Tempi di cura; 116 : 11, 44-48.,
Autori: Yamni Nigam è professore in scienze biomediche; John Knight è professore associato in scienze biomediche; entrambi presso il College of Human and Health Sciences, Swansea University.,
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Introduzione
Questo articolo vengono descritti i principali organi linfoidi e il loro ruolo nello sviluppo e nella fornitura di immunità per il corpo., Gli organi linfoidi includono il midollo osseo rosso, il timo, la milza e i gruppi di linfonodi (Fig 1). Hanno molti ruoli funzionali nel corpo, in particolare:
- Produzione di globuli rossi, inclusi globuli rossi (eritrociti), globuli bianchi (leucociti) e piastrine (trombociti);
- Rimozione dei globuli rossi danneggiati;
- Maturazione delle cellule immunitarie;
- Intrappolamento di materiale estraneo.,
Il midollo osseo rosso e il timo sono considerati organi linfoidi primari, perché la maggior parte delle cellule immunitarie ha origine in essi.
Il midollo osseo rosso
Il midollo osseo è un tessuto morbido e gelatinoso presente nella cavità centrale delle ossa lunghe come il femore e l’omero. Le cellule del sangue e le cellule immunitarie derivano dal midollo osseo; si sviluppano da cellule staminali immature (emocitoblasti), che seguono percorsi di sviluppo distinti per diventare eritrociti, leucociti o piastrine., Le cellule staminali si moltiplicano rapidamente per produrre miliardi di cellule del sangue ogni giorno; questo processo è noto come ematopoiesi ed è descritto in Fig 2.
Per garantire una continua produzione e differenziazione delle cellule del sangue in sostituzione di quelle perse per funzionare o invecchiare, le cellule staminali ematopoietiche sono presenti fino all’età adulta. Nell’embrione, le cellule del sangue vengono inizialmente fatte nel sacco vitellino ma, man mano che lo sviluppo dell’embrione procede, questa funzione viene rilevata dalla milza, dai linfonodi e dal fegato., Più tardi nella gestazione, il midollo osseo assume la maggior parte delle funzioni ematopoietiche in modo che, alla nascita, l’intero scheletro sia riempito di midollo osseo rosso.
Il midollo osseo rosso produce tutti gli eritrociti, i leucociti e le piastrine. Le cellule staminali ematopoietiche nel midollo osseo seguono le linee mieloidi o linfoidi per creare cellule ematiche distinte (Fig 2); queste includono cellule progenitrici mieloidi (monociti, macrofagi, neutrofili, basofili, eosinofili, eritrociti, cellule dendritiche e piastrine) e cellule progenitrici linfoidi (linfociti T, linfociti B e cellule natural killer).,
Alcune cellule linfoidi (linfociti) iniziano la vita nel midollo osseo rosso e si formano completamente negli organi linfatici, inclusi il timo, la milza e i linfonodi. Quando la pubertà viene raggiunta e la crescita rallenta, si verifica una conversione fisiologica, cambiando il midollo osseo rosso in midollo osseo giallo. Questo intero processo è completato dall’età di 25 anni, quando la distribuzione del midollo osseo rosso mostra il suo modello adulto nelle ossa.,
Il modello è caratterizzato da:
- La presenza del midollo osseo rosso, in scheletro assiale (corpi vertebrali, osso sacrale e mediale parti delle ossa dell’anca) e articolare le estremità di omero e femore ossa;
- Il più distale parti dello scheletro essere riempito di colore giallo del midollo osseo, che agisce principalmente come un negozio di grassi, fornire sostentamento e mantenere il giusto ambiente per l’osso funzione.,
Tuttavia, in condizioni particolari, come grave perdita di sangue o febbre, il midollo giallo può tornare al midollo rosso (Malkiewicz e Dziedzic 2012).
Malattie del midollo osseo e trapianti
Qualsiasi malattia o disturbo che rappresenta una minaccia per il midollo osseo può colpire molti sistemi corporei, specialmente se impedisce alle cellule staminali di trasformarsi in cellule essenziali. Quelli noti per danneggiare la capacità produttiva del midollo e distruggere le cellule staminali includono:
- Leucemia;
- Linfoma di Hodgkin;
- Altri linfomi.,
Un numero crescente di malattie può essere trattato con un trapianto di midollo osseo o con il trasferimento di cellule staminali ematopoietiche; questo è spesso ottenuto prelevando cellule staminali donatrici idonee dalle creste posteriorache posteriori dell’osso dell’anca, dove la concentrazione di midollo osseo rosso è più alta.
Il timo
La ghiandola del timo è un organo bilobato, grigio-rosato situato appena sopra il cuore nel mediastino, dove poggia sotto lo sterno (sterno)., Strutturalmente, il timo assomiglia a un piccolo papillon, che gradualmente si atrofizza (si restringe) con l’età. Nei pre-pubescenti, il timo è un organo relativamente grande e molto attivo che, in genere, pesa circa 40 g, ma in un adulto di mezza età può essersi ridotto sufficientemente da essere difficile da localizzare., A 20 anni di età, il timo è del 50% più piccolo di quanto non fosse alla nascita, e a 60 anni di età si è ridotto a un sesto della sua dimensione originale (Bilder, 2016); questa è chiamata involuzione timica
Ciascuno dei due lobi del timo è circondato da una capsula, all’interno della quale sono numerosi piccoli lobuli – tipicamente di 2-3mm di larghezza – che sono tenuti insieme da tessuto connettivo lasso., Ogni lobulo è costituito da follicoli che sono composti da una struttura di cellule epiteliali che secernono la tiomsina e da una popolazione di linfociti T; queste cellule sono comunemente chiamate cellule T (la ” T ” indica la loro origine come cellule mature dal timo). I lobuli hanno due aree distinte:
- Una corteccia esterna densa che è ricca di cellule T che dividono attivamente;
- Un midollo interno, che è molto più pallido di colore e funziona come un’area di maturazione delle cellule T.,
oltre ad essere un importante organo linfoide, il timo è anche riconosciuto come parte del sistema endocrino, perché secerne una famiglia di ormoni collettivamente come timosina; questo è un gruppo di diversi strutturalmente correlati ormoni secreti dalle cellule epiteliali del timo. Questi ormoni sono essenziali per la normale funzione immunitaria e molti membri della famiglia della timosina sono usati terapeuticamente per trattare tumori, infezioni e malattie come la sclerosi multipla (Severa et al, 2019).,
Ruolo nella maturazione delle cellule T
Le cellule T provengono come cellule staminali ematopoietiche dal midollo osseo rosso (Fig 2). Una popolazione di queste cellule staminali ematopoietiche si infiltrano nel timo, dividendosi ulteriormente all’interno delle regioni corticali dei lobuli, migrando poi nelle regioni midollari per maturare in cellule T attive; questo processo di maturazione delle cellule T è controllato dall’ormone timosina., Una percentuale di queste cellule T mature migrano continuamente dal timo nel sangue e in altri organi linfoidi (milza e linfonodi), dove svolgono un ruolo importante nelle risposte immunitarie specifiche del corpo (che saranno discusse in dettaglio nella parte 3 di questa serie). L’importanza di queste cellule è evidente nei pazienti che hanno popolazioni di cellule T impoverite, come quelle infette da HIV.
Una delle funzioni più importanti del timo è la programmazione delle cellule T per riconoscere gli antigeni “auto” attraverso un processo chiamato educazione timica., Questo processo consente alle cellule T mature di distinguere materiale estraneo, e quindi potenzialmente patogeno, dagli antigeni che appartengono al corpo. È stato dimostrato che la rimozione del timo può portare ad un aumento delle malattie autoimmuni, poiché questa capacità di riconoscere se stessi è diminuita (Sherer et al, 1999).
Significato clinico
Le malattie del timo includono il cancro del timo e la miastenia grave (MG). MG si verifica quando il timo produce anticorpi che bloccano o distruggono i siti muscolo-recettori, causando i muscoli a diventare debole e facilmente stanco., Colpisce più comunemente i muscoli che controllano gli occhi e le palpebre, con conseguente palpebre cadenti e difficoltà a fare espressioni facciali; masticare, deglutire e parlare diventano anche difficili. MG può colpire persone di qualsiasi età, ma in genere inizia in donne di età compresa tra <40 anni e uomini di età compresa tra >60 anni.
Nella maggior parte dei casi di cancro MG o timico, si raccomanda la timectomia., I pazienti che hanno avuto una timectomia possono sviluppare un’immunodeficienza nota come sindrome di Good, che aumenta la loro suscettibilità ai patogeni opportunistici batterici, fungini e virali; questa condizione è, tuttavia, relativamente rara.
La milza
La milza e i linfonodi sono due importanti organi linfoidi secondari che svolgono un ruolo chiave in:
- Filtrando e distruggendo agenti patogeni indesiderati;
- Mantenendo la popolazione di linfociti maturi (che sono globuli bianchi) per consentire l’inizio della risposta immunitaria adattativa.,
Quando antigeni estranei raggiungono questi organi, iniziano l’attivazione dei linfociti e la successiva espansione clonale e maturazione di questi importanti globuli bianchi. I linfociti maturi possono quindi lasciare gli organi secondari per entrare nella circolazione, o viaggiare in altre aree e indirizzare gli antigeni estranei.
La milza è il più grande organo linfoide., Situato nella regione ipocondriaca superiore sinistra della cavità addominale, tra il diaframma e il fondo dello stomaco, funziona principalmente come filtro per il sangue, portandolo a stretto contatto con i fagociti scavenging (globuli bianchi nella milza che cercheranno e ‘mangiare’ eventuali agenti patogeni nel sangue) e linfociti.
A causa della sua estesa vascolarizzazione, la milza è un organo di forma ovale scuro-violaceo; negli adulti è lunga circa 12 cm, larga 7 cm e pesa circa 150 g., Tuttavia, la dimensione della milza può variare in base alle circostanze: diminuisce in fame, dopo un intenso esercizio fisico e dopo una grave emorragia (Gujar et al, 2017), e recenti indagini indicano un aumento delle dimensioni in individui ben nutriti e durante l’ingestione di cibo (Garnitschnig et al, 2020).
La milza (Fig 3) è racchiusa in una densa capsula fibro-elastica che sporge nell’organo come trabecole; queste trabecole costituiscono la struttura dell’organo., Il sangue entra nella milza dall’arteria splenica e lascia attraverso la vena splenica, entrambi i quali sono all’hil; la vena splenica diventa infine un affluente della vena porta epatica.
La milza è composta da due regioni:
- Stroma – comprendente la capsula esterna densa con le sue trabecole, alcune fibre e fibroblasti (cellule che secernono collagene del tessuto connettivo);
- Parenchima – composto da due tipi di tessuto di mescolanza chiamato polpa bianca e polpa rossa.,
La polpa bianca è una massa di centri germinali di linfociti B divisori (cellule B), circondati da cellule T e cellule accessorie, inclusi macrofagi e cellule dendritiche; queste cellule sono disposte come noduli linfatici attorno ai rami dell’arteria splenica. Quando il sangue scorre nella milza attraverso l’arteria splenica, entra nelle arterie più piccole e centrali della polpa bianca, raggiungendo infine la polpa rossa. La polpa rossa è un tessuto spugnoso, che rappresenta il 75% del volume splenico (Pivkin et al, 2016); consiste di seni venosi pieni di sangue e corde spleniche.,
Le corde spleniche sono costituite da globuli rossi e bianchi e plasmacellule (cellule B produttrici di anticorpi); pertanto, la polpa rossa funziona principalmente come sistema di filtrazione per il sangue, mentre la polpa bianca è dove sono montate le risposte adattive delle cellule T e B. Il colore della polpa bianca deriva dai linfociti strettamente imballati e il colore della polpa rossa è dovuto all’alto numero di eritrociti (Stewart e McKenzie, 2002).,
Funzioni
La milza ha tre funzioni principali:
- Per montare una risposta immunitaria e rimuovere i microrganismi dalla circolazione;
- Per distruggere i globuli rossi danneggiati e usurati;
- Per immagazzinare le piastrine (e il sangue).
La funzione immunologica principale della milza è quella di rimuovere i microrganismi dalla circolazione. I noduli linfatici sono disposti come maniche intorno ai vasi sanguigni, portando il sangue nella milza., All’interno della polpa bianca ci sono noduli splenici chiamati corpuscoli malpighiani, che sono ricchi di cellule B, quindi questa porzione di tessuto linfoide è pronta a rispondere alla stimolazione antigenica estranea producendo anticorpi. Le pareti della rete dei seni nella polpa rossa contengono anche fagociti che inghiottono particelle estranee e detriti cellulari, filtrandoli efficacemente e rimuovendoli dalla circolazione.
Nella distruzione della milza di globuli rossi vecchi e senescenti, vengono digeriti dai macrofagi fagocitici nella polpa rossa. L ‘ emoglobina viene quindi divisa in eme e globina., La globina viene scomposta nei suoi amminoacidi costituenti, che possono essere utilizzati nella sintesi di una nuova proteina. Haem consiste di un atomo di ferro circondato da quattro anelli non di ferro (pirrolo).
Il ferro viene rimosso e trasportato per essere immagazzinato come ferritina, quindi riutilizzato per produrre nuova emoglobina nel midollo osseo rosso; i macrofagi convertono gli anelli pirrolici nel pigmento verde biliverdina e quindi nella bilirubina del pigmento giallo. Entrambi sono trasportati al fegato legato all’albumina plasmatica., La bilirubina, il pigmento più tossico, è coniugata nel fegato per formare un composto meno tossico, che viene escreto nella bile.
La polpa rossa serve in parte a immagazzinare una grande riserva di piastrine del corpo – fino a un terzo dell’apporto piastrinico totale. In alcuni animali-in particolare mammiferi atletici come cavalli, levrieri e volpi – la milza è anche un importante serbatoio di sangue, che viene rilasciato in circolazione durante i periodi di stress per migliorare le prestazioni aerobiche., Negli esseri umani, tuttavia, la milza contribuisce solo a una piccola percentuale di cellule del sangue nella circolazione attiva sotto stress fisiologico; il volume totale di sangue immagazzinato si ritiene sia solo 200-250ml (Bakovic et al, 2005). La capsula della milza può contrarsi dopo emorragia, rilasciando questa riserva in circolazione nel corpo.
La milza svolge anche un ruolo minore nell’ematopoiesi: di solito si verifica nei feti fino a cinque mesi di gestazione, gli eritrociti, insieme al midollo osseo, sono prodotti dalla milza.,
Significato clinico
Poiché la milza è la più grande collezione di tessuto linfoide nell’organismo, le infezioni che causano la proliferazione dei globuli bianchi e la stimolazione antigenica possono causare l’espansione dei centri germinali nell’organo, con conseguente allargamento (splenomegalia). Ciò accade in molte malattie, ad esempio malaria, cirrosi e leucemia. La milza di solito non è palpabile, ma una milza ingrossata è palpabile durante l’ispirazione profonda. L’allargamento può anche essere causato da qualsiasi ostruzione nel flusso sanguigno, ad esempio nella vena porta epatica.,
Rimozione
La posizione anatomica della milza coincide con la decima costola sinistra. Data la sua vicinanza alla parete addominale, è uno degli organi più comunemente feriti nel trauma addominale smussato. La milza è un organo fragile e, a causa della sua natura altamente vascolarizzata, qualsiasi lesione che causa la rottura porterà rapidamente a gravi emorragie intraperitoneali; la morte può derivare da una massiccia perdita di sangue e shock.
Una lesione splenica moderata può essere gestita in modo conservativo, ma una rottura estesa o rottura della milza può essere trattata mediante rimozione completa e rapida (splenectomia)., Tuttavia, i dati attuali supportano una gestione non operativa di successo di molte lesioni spleniche traumatiche, con l’intenzione di ridurre la necessità di una rimozione completa (Armstrong et al, 2019).
I pazienti in trattamento per alcune malattie maligne possono anche richiedere una splenectomia parziale o totale e, sebbene altre strutture come il midollo osseo e il fegato possano assumere alcune delle funzioni che vengono solitamente svolte dalla milza, tali pazienti possono essere ad aumentato rischio di infezione., Con un’infezione post-splenectomia travolgente, c’è anche un aumento del rischio di sepsi, che è associato a una significativa morbilità e mortalità. L’infezione è di solito con agenti patogeni incapsulati, tra cui Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae e Neisseria meningitidis. Linee guida cliniche per ridurre il rischio di infezione sostengono l’educazione sulla prevenzione delle infezioni, la vaccinazione e la profilassi antibiotica (Arnott et al, 2018).,
“I linfonodi ingrossati e la febbre sono segni sicuri che il corpo sta montando una risposta immunitaria efficace contro un agente patogeno incriminato”
Linfonodi
I linfonodi variano in dimensioni e forma, ma sono tipicamente strutture a forma di fagiolo che si trovano raggruppate in punti specifici in tutto il corpo. Sebbene la loro dimensione vari, ogni nodo ha una struttura interna caratteristica (Fig 4).,
Le porzioni centrali del linfonodo sono essenziali per la sua funzione; qui, ci sono un gran numero di macrofagi fissi, che fagocitano materiale estraneo come i batteri a contatto, e popolazioni di cellule B e T. I linfonodi sono cruciali per la maggior parte delle risposte immunitarie mediate da anticorpi: quando i macrofagi fagocitici intrappolano il materiale patogeno, quel materiale viene presentato ai linfociti in modo da generare anticorpi.,
Ogni linfonodo è alimentato da uno o più vasi linfatici afferenti, che forniscono linfa grezza e non modificata direttamente dai tessuti vicini. Un nodo sano e pienamente funzionante rimuove la maggior parte degli agenti patogeni dalla linfa prima che il fluido lasci attraverso uno o più vasi linfatici efferenti. Oltre al suo apporto linfatico, ogni linfonodo viene fornito con sangue attraverso una piccola arteria; l’arteria fornisce una varietà di leucociti, che popolano le regioni interne del nodo.,
Quando l’infezione è presente, i linfonodi diventano sempre più metabolicamente attivi e il loro fabbisogno di ossigeno aumenta. Una piccola vena porta via il sangue deossigenato da ciascun nodo e lo restituisce alle vene principali. In tempi di infezione, questo sangue venoso può trasportare una varietà di messaggeri chimici (citochine) che sono prodotti dai leucociti residenti nei nodi. Queste citochine agiscono come segnali di allarme generali, allertando il corpo alla potenziale minaccia e attivando una varietà di reazioni immunitarie specifiche.,
Struttura
La struttura di un linfonodo non è dissimile da quella della milza. Ogni linfonodo è diviso in diverse regioni:
- Capsula fibrosa – questo forma una guaina esterna protettiva e ha trabecole che si estendono periodicamente nel nodo, suddividendolo in piccoli compartimenti;
- Corteccia esterna (corteccia nodulare) – appena all’interno del margine capsulare, questo consiste in numerosi follicoli ricchi di cellule B., Quando gli agenti patogeni sono presenti, questi follicoli espandere a rivelare di spicco germinal centri contenente la divisione attiva gli anticorpi secernenti cellule B;
- corteccia Interna (paracorteccia) – questo è appena sotto la corteccia esterna è particolarmente ricco di cellule T, che continuamente la circolare in tutta la maggior parte delle altre regioni del nodo;
- Midollo – centrale porzione interna del nodo che contiene un gran numero di fisso fagocitaria dei macrofagi., Questi controllano continuamente la linfa per materiale estraneo potenzialmente patogeno (un processo noto come immuno-sorveglianza), che fagocitano al contatto.
Significato clinico
Durante l’infezione, le cellule B produttrici di anticorpi iniziano a proliferare nei centri germinali, causando l’allargamento dei linfonodi interessati e la palpabilità e la tenerezza. Alcune delle citochine rilasciate sono pirogene (nel senso che causano febbre) e agiscono direttamente sul centro termoregolatore nell’ipotalamo per aumentare la temperatura corporea., Poiché la maggior parte dei patogeni umani si divide in modo ottimale a circa 37°C, questo aumento della temperatura corporea serve a rallentare la replicazione batterica, consentendo all’infezione di essere affrontata in modo più efficiente dal sistema immunitario. Ingrossamento dei linfonodi e la febbre sono entrambi segni sicuri che il corpo sta montando una risposta immunitaria efficace contro il patogeno incriminato; questo sarà discusso in modo più dettagliato nella parte 3 di questa serie.
Altri componenti linfatici
Esistono anche altri tipi di tessuto linfatico., Il tessuto linfoide associato alla mucosa (MALTO) è posizionato per proteggere le vie respiratorie e gastrointestinali dall’invasione da parte dei microbi. I seguenti sono costituiti da MALTO:
- Tessuto linfoide associato all’intestino;
- Tessuto linfoide associato ai bronchi;
- Le tonsille palatine, linguali e faringee.
Le tonsille sono aggregati di tessuto linfatico posizionati strategicamente per impedire che materiale estraneo e agenti patogeni entrino nel corpo., Le tonsille palatine sono nella faringe, le tonsille linguali nella cavità orale e le tonsille faringee (adenoidi) sono nella parte posteriore della cavità nasale; di conseguenza, le tonsille stesse sono ad alto rischio di infezione e infiammazione (tonsillite). Questo sarà discusso ulteriormente nella parte 3.,>Il sangue e le cellule del sistema immunitario sono prodotte all’interno del midollo osseo rosso, durante un processo chiamato ematopoiesi
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