Lümfisüsteem

Lümfisüsteem ehk lümfaatiline süsteem (ladina keeles systema lymphaticum, systema lymphoideum) on lümfoidkudedest koosnev paljude selgroogsete loomade elundkond.

Lümfoidkude sisaldab iseloomulikke lümfirakke ehk lümfotsüüte, nende eelrakke ja diferentseerunud rakke. Lümfoidkoed on omavahel ühendatud lümfisoonte abil. Lümfisooned kannavad lümfotsüüte sisaldavat koevedelikku ehk lümfi läbi lümfisõlmede. 

Lümfisüsteem kulgeb tsentraalselt ning lümf suubub venoossesse vereringesse. Lümfisüsteemi talitlust reguleerivad nii autonoomne närvisüsteem

kui ka hormoonid.

Ajalugu

17. sajandil tegid lümfoloogias märkimisväärseid avastusi Gaspare Aselli (1581–1626), Jean Pecquet (1622–1674), Thomas Bartholin (1616–1680) ja Olof Rudbeck (1630–1708).

Gaspare Aselli avastas 1622. aastal koera soolestiku seinast valged sooned, mis hiljem nimetati piimandisoonteks (ingl k lacteals). Tema avastust kinnitas Jean Pecquet oma hilisemate uuringutega aastatel 1947–1951, mil ta avastas, et rasvu ja rasvhappeid sisaldav lümf liigub piimandisoonest rinnajuha kaudu venoossesse vereringese.

Esimesed inimese lümfisüsteemi kirjeldused pärinevad 1652. ja 1653. aastast 2 teadlaselt, Thomas Bartholinilt ja Olof Rudbeckilt, kes mõlemad kirjeldasid perifeerset lümfiringlussüsteemi ja mitut lümfisoont.

Terminid

Lümfisüsteem on kantud kehtivasse rahvusvahelisse inimese anatoomia standardisse "Terminologia Anatomica".

Imetajate lümfisüsteem

Imetajate lümfisüsteem on eri liikidel üsna sarnane, järgnevalt on kirjeldatud inimese lümfisüsteemi.

Funktsioonid

Lümfisüsteemi funktsioonid kehas on

• toota immuunrakke;
• tagada immuunkaitse, hävitades baktereid, viirusi jt võõrkehasid;
• eemaldada kudedest üleliigset, valke sisaldavat koevedelikku;
• aidata omastada toidust rasvhappeid ja rasvlahustuvaid vitamiine, nagu A-, D-, E- ja K-vitamiin, ning transportida neid vereringesse.

Liigitus

Lümfisüsteem jaguneb funktsiooni järgi kaheks osaks:

• primaarne ehk esmane (ka tsentraalne) ja
• sekundaarne ehk teisene (ka perifeerne).

Primaarne lümfisüsteem

Primaarsesse lümfisüsteemi kuuluvad punane luuüdi ja tüümus ehk harkelund. Primaarse lümfisüsteemi ülesanne on toota tüvirakkudest immuunrakke.

Sekundaarne lümfisüsteem

Sekundaarsesse lümfisüsteemi kuuluvad lümfikoed, nagu näiteks lümfisõlmed ja põrn ning limaskestaga seotud lümfikoed ehk MALT-süsteem. Ka lümfikapillaarid, -sooned ja -juhad, neis voolav lümf ning lümfiklapikud kuuluvad sekundaarsesse lümfisüsteemi. Sekundaarse lümfisüsteemi ülesanded on nii üleliigse koevedeliku eemaldamine, immuunkaitse tagamine kui ka rasvhapete ja rasvlahustuvate vitamiinide omastamine ja transport.

• Lümfiteed – algavad umbselt kudede rakkude vahelt lümfikapillaaridega, mis suurenevad lümfisoonteks ja lümfijuhaks, kust lümf suubub venoossesse vereringesse;
• Lümfiklapikud – kindlustavad selle, et lümf voolaks lümfikogumisteedes üksnes südame suunas;
• Lümfisõlmed on oakujulised, läbimõõdus 1–25 mm. Neis on palju sidekoelisi vaheseinu ja lümfotsüütide rühmi. Lümfisooned viivad lümfi lümfisõlme, kus lümf liigub aeglaselt. Lümfisõlmed toimivad kui filtrid, kus hävitatakse bakterid jm võõrkehad;
• MALT-süsteem – selle moodustavad limaskestades esinevad lümfoidsed koed ehk üksik- ja koondlümfisõlmekesed: näiteks peensoole lümfoidsed naastud, lümforetikulaarsete kudede kogumid, ussripik (inimesel) jpt.
• Neerude lümfiringe – lümf ringleb ka neerudes, kus lümfisooned paiknevad tõenäoliselt neerukoores ning jooksevad paralleelselt neeruarterite ja -veenidega. Teave neerude lümfiringe kohta on veel piiratud, kuid uuringud näitavad, et neerupõletikuga kaasneb neerus uute lümfisoonte moodustumine.

Patoloogia

Lümfisüsteemiga on seotud mitu patoloogilist seisundit. Infektsiooni või põletiku tõttu võivad lümfisõlmed suureneda. Lümfisõlmede suurenemine võib viidata ka lümfoomile.

Lümfoom on lümfoidsüsteemi kasvaja, mille rakud pärinevad lümfotsüütidest. Põhilised lümfoomi tüübid on Hodgkini lümfoom ja mitte-Hodgkini lümfoom. Hodgkini lümfoom on lümfisüsteemi pahaloomuline kasvaja.

Lümfoomi tekke põhjused on enamasti ebaselged. Lümfoomi tekkeriski suurendab immuunsüsteemi häirimine. Omandatud immuunpuudulikkuse sündroomiga haigetel on lümfoome sagedamini. Samuti on tõenäoline seos lümfoomide tekke ja Epsteini-Barri viiruse vahel.

Lümfisüsteemiga on seotud ka sellised haigused nagu nt äge lümfoidne leukeemia ja krooniline lümfotsüütleukeemia.

Roomajate lümfisüsteem

Roomajate lümfisüsteem on imetajate lümfisüsteemist veidi erinev. Roomajatel puuduvad lümfisõlmed, mille asemel on neil üksikud pulseerivad lümfisüdamed. Madude lümfisüsteem koosneb põrnast, harkelundist, lümfisoontest, lümfiklapikutest, lümfisüdametest ning lümfist. Harkelund paikneb vahetult kilpnäärme ees. Suured veresooned on peaaegu kõikjal ümbritsetud lümfisoontega. Lümfoidkude esineb ka enamiku elundite sees. Osal madude liikidel on leitud söögitorust mandlisarnast lümfoidkude (inglise k esophageal tonsil).

Levinumad lümfoid(-immuun)süsteemi rakud on lümfotsüüdid. Madude organismis toimuvate immuunreaktsioonide levinuim antikeha on IgY (ekvivalentne IgG-le)

Transponeeruvad geneetilised elemendid

Transponeeruvad geneetilised elemendid on DNA järjestused, mis suudavad ühe raku piires genoomis ümber paigutuda ehk transponeeruda. Väga üldiselt võib transponeeruvaid elemente jagada transposoonideks ja IS-elementideks (insertion sequence).

Bakteriaalne liittransposoon, kus keskel on lisageene kodeeriv ala ja otstes IS-elemendid

Transpositsiooni mehhanismideks võivad olla kas "lõika ja kleebi" või "kopeeri ja kleebi". Transpositsioon võib tekitada fenotüübis väljenduvaid mutatsioone või muuta raku genoomi suurust. Transponeeruvaid elemente on tihti käsitletud kui "rämps-DNA-d" või poolparasiitset DNA-d.

Enamasti koosnevad transponeeruvad elemendid otstes paiknevatest otsestest või pööratud kordusjärjestustes ja nende vahel olevast alast, kus kodeeritakse transposaasi geen ning paljude elementide puhul ka teisi, näiteks regulatoorseid või antibiootikumiresistentsust andvaid geene.

"Hüppavate geenide" esmaavastajaks on Barbara McClintock, kes pälvis selle avastuse eest aastal 1983 Nobeli auhinna. Kuna transponeeruvate elementidega on võimalik muundada elusorganismi DNA-d, on need väga kasulikud teadlastele.

Transposoonide tüübid

Transposoonid on üks paljudest mobiilsete elementide tüüpidest. Transposoonid ise on transponeerumise mehhanismi järgi jagatud kahte klassi. Neid nimetatakse ka "kopeeri ja kleebi" (klass I) ning "lõika ja kleebi" (klass II) mehhanismideks.

Klass I ehk retrotransposoonid

Esinevad väga arvukalt taimedes, näiteks maisil moodustavad retrotransposoonid 49–78% genoomist. Klass I transposoonid kopeerivad end kahes faasis. Esmalt toimub transkriptsioon DNA-st RNA-ks, saadud RNA on vahevorm, mida transposoon kasutab elemendi koopiaarvu suurendamiseks ning seetõttu võib genoomi suurus kasvada. Seejärel moodustatakse pöördtranskriptaasiga RNA-st tagasi DNA ning see DNA koopia võib siseneda uues positsioonis genoomi. Sellist ümberpööratud transkriptsiooni katalüüsib ensüüm pöördtranskriptaas ehk revertaas, mis on tihti transposooni enda kodeeritud. Retrotransposoonid käituvad väga sarnaselt retroviirustega, nende hulgas ka HIV-ga.

Retrotransposooni transponeerumine ja ellujäämine peremeesgenoomis võib olla reguleeritud nii elemendi enda kui ka raku kodeeritud tegurite poolt selleks, et vältida kahjulikku mõju mõlemale. Sarnaselt teiste transposoonidega on retrotransposoonid geeni või selle lähedusse sisenedes võimelised esile kutsuma mutatsioone. Lisaks sellele on retrotransposoonide indutseeritud mutatsioonid küllaltki stabiilsed, sest nad transponeeruvad replikatsioonilise mehhanismiga ja nii säilib ka esialgses lookuses transposooni järjestus.

Retrotransposoone on kahte põhilist tüüpi:

• retroviiruse tüüpi, tuntud ka kui pikkade otsmiste kordusjärjestustega (LTR – long terminal repeat) tüüp:

Sellistel transposoonidel on otstes pikad otsesed kordusjärjestused, mille pikkus võib varieeruda 100–5000 aluspaarini. Nad kodeerivad ise pöördtranskriptaasi ja on selle poolest retroviirustega sarnased.

• pikkade otsmiste kordusjärjestusteta (LTR-id puuduvad):

Need jagatakse omakorda kaheks: LINE-deks ehk pikkadeks genoomi sisenenud elementideks, mis esinevad intervallide tagant (long interspersed elements) ja SINEdeks ehk lühikesteks genoomi sisenenud elementideks, mis esinevad intervallide tagant (short interspersed elements).

• • LINE-sid on leitud paljude eukarüootide genoomist. Neid transkribeerib RNA-ks RNA polümeraas II, mille promootor asub LINE sees. LINE-d kodeerivad ise oma pöördtranskriptaasi ja paljud on võimelised kodeerima ka endonukleaase. Pöördtranskriptaas seondub spetsiifiliselt LINE RNA-le ja seetõttu teeb RNA-st DNA koopia, mis on võimeline sisenema genoomi uude kohta. Inimese genoomis on LINE-sid ligikaudu 500 000, see moodustab umbes 17% selle kogumahust.
  • SINE-d on DNA järjestused, mis on 100–400 aluspaari pikkused. SINE-d esindavad pöörtranskribeeritud RNA molekule, mis algselt transkribeeriti RNA polümeraas II abil tRNA-ks, rRNA-ks või muuks väikeseks RNA-ks. SINEd ise ei kodeeri funktsionaalset pöördtranskriptaasi ja nende transpositsioon sõltub teistest mobiilsetest elementidest. Inimese genoomis moodustavad SINEd umbes 11%.

Klass II ehk DNA transposoonid

Erinevalt retrotransposoonidest ei oma "lõika ja kleebi" mehhanismiga transposoonid ümberpaiknemisel RNA vaheolekut. Nende transpositsiooni katalüüsivad eri tüüpi transposaasi ensüümid. Osad transposaasid seonduvad mittespetsiifiliselt ükskõik millisele sihtmärgile genoomis, seevastu teised seonduvad spetsiifilistesse kohtadesse. Transposaas teeb lõike järjestusse, tekitades sinna kleepuvad otsad. Seejärel lõikab transposooni välja ja ligeerib selle sihtkohta. Kleepuva otsa lõpust transposooni alguseni tekivad üheahelalised tühimikud, mille täidab DNA polümeraas ning lõpuks sulgeb DNA ligaas nn suhkur-fosfaat selgroo. Selle protsessi tagajärjeks on sihtkoha järjestuste duplikatsioon ja DNA transposooni sisenemiskohtadesse tekivad lühikesed otsesed kordused, millele järgnevad pööratud kordused. Need pööratud kordused on olulised transposaasi juhitud transposooni väljumiseks. Sihtmärk-koha duplikatsioonid võivad põhjustada ka geeni duplikatsiooni ja see omab olulist rolli evolutsioonis.

Mitte kõik DNA transposoonid ei transponeeru "lõika ja kleebi" meetodiga. Mõnel juhul esineb ka replikatiivset transpositsiooni.

Kui transpositsioon leiab aset rakutsükli S-faasis, siis "lõika ja kleebi" tüüpi transposoonid võivad duplitseeruda. Seda juhul, kui doonorkoht on juba replitseerunud, aga aktseptorkoht genoomis veel pole.

Mõlemat klassi transposoonid võivad mutatsiooni tõttu kaotada oma võime sünteesida pöördtranskriptaasi või transposaasi. Sellest hoolimata on nad võimelised "hüppama" genoomis ühest kohast teise, sest teised transposoonid toodavad endiselt vajalikke ensüüme. Sellest lähtuvalt jagatakse DNA transposoone autonoomseteks ja mitteautonoomseteks. Autonoomsed transposoonid omavad terviklikku geeni, mis kodeerib aktiivset transposaasi. Need transposoonid ei vaja oma transponeerumiseks teisi elemente. Seevastu mitteautonoomsed kodeerivad defektseid polüpeptiide ja vajavad lisaks veel ka mõnest teisest allikast transposaasi.

Retroviirused

Ka retroviirusi võib käsitleda kui transponeeruvaid elemente. Pärast sisenemist peremeesrakku ja oma RNA muundamist DNA-ks sisestavad nad oma DNA peremehe genoomi. Integreeritud DNA vormi nimetatakse proviiruseks ja seda vaadeldakse kui erilist eukarüoodi retrotransposooni vormi, mis on võimeline kodeerima RNA intermediaate. Need on enamasti võimelised peremeesrakust väljuma ja nakatama uusi rakke. Retroviiruste transpositsioonioonitsüklil on sarnasusi ka prokarüootse transposooniga ja see viitab nende kaugele sugulusele.

IS-elemendid

IS-elemendid ehk järjestuse sisestused (insertion sequence) on lühikesed DNA järjestused, mis käituvad kui tavalised transponeeruvad elemendid. Neil on kaks põhilist omadust: võrreldes teiste transponeeruvate elementidega on nad väiksed, tavaliselt suurusjärgus 700–2500 aluspaari ja kodeerivad ainult valke, mis mõjutavad transponeerumise aktiivsust. Erinevalt IS-elementidest suudavad transposoonid kaasas kanda ka näiteks antibiootikumi resistentsusgeene. Valgud, mida IS-elemendid kodeerivad, on tavaliselt transposaasid, mis katalüüsivad ensümaatilist reaktsiooni ja võimaldavad IS-ide liikumist, ning regulatoorne valk, mis kas stimuleerib või inhibeerib transpositsiooni aktiivsust. Elemendi kodeeriv regioon on tavaliselt ümbritsetud pööratud kordustega. Näiteks hästituntud 1250-aluspaarine element IS911 on ümbritsetud kahe 36-aluspaarise pööratud kordusega ja kodeeriv regioon omab kahte osaliselt kattuvat geeni orfA ja orfAB. OrfAB kodeerib transposaasi ja orfB regulatoorset valku. IS-elemente võib nimetada vormi ISn järgi, kus n tähistab arvu. See ei ole ainus nimetamise skeem, mida kasutatakse. Kuigi enamasti esinevad IS-elemendid prokarüootide genoomis, on ka teatud eukarüootide DNA järjestustes leitud TC1/mariner perekonna transponeeruvaid elemente, mida käsitletakse kui IS-elemente.

Lisaks sellele, et IS-elemendid esinevad autonoomselt, võivad nad olla ka osaks komplekssetest transposoonidest. Liittransposoonides on lisaülesandega geenid, näiteks antibiootikumi resistentsusgeenid, piiratud IS-elementidega. Sellised transposoonid on näiteks Tn10 ja Tn5.

Transponeeruvate elementide näited

• Esimesed transposoonid avastas Barbara McClintock aastal 1948 maisis (Zea mays). Ta märkas transpositsioonide põhjustatud insertsioone, deletsioone ja translokatsioone. Sellised genoomsed muutused võivad viia näiteks muutusteni maisiterade värvuses. Ligikaudu 50% maisi genoomist moodustavad transposoonid. McClintocki kirjeldatud Ac/Ds transpsoonide süsteem on klass II transposoonid.
• Üks hästiuuritud transposoonide perekond on hariliku äädikakärbse (Drosophila melanogaster) P elemendid. Nende puhul on eriline see, et esimesed P elemendid ilmnesid äädikakärbeste genoomis 20. sajandi keskel ja kõigest veidi rohkem kui 50 aastaga on need levinud kõikidesse vastava liigi populatsioonidesse.
• Bakterite transposoonid kannavad tavaliselt endaga kaasas ka täiendavaid geene, tihti näiteks antibiootikumi resistentsust määravaid. Bakterites saavad transposoonid hüpata kromosomaalselt DNAlt plasmiidsele ja jälle tagasi, seeläbi võimaldades geenide ülekannet ja püsivat antibiootikumide resistentsusgeenide lisamist. Sel viisil saab toota multiresistentseid bakteritüvesid. Seda tüüpi bakteriaalsed transposoonid kuuluvad Tn perekonda ja on tihti liittransposoonid (sisaldavad IS-elemente).
• Inimesel on kõige tüüpilisem transposoon Alu järjestus. See on umbes 300 aluspaari pikk SINE tüüpi transposoon ja seda võib inimese genoomis leida 300 000 kuni miljon korda.
• Mariner-tüüpi elemendid on transposoonide klass, mida on leitud väga paljudest liikidest, sealhulgas ka inimesest. Esmalt avastasid James Jacobson ja Daniel Hartl selle äädikakärbsest. Need klass II tüüpi transposoonid on tuntud oma ebatavalise liikidevahelise horisontaalse geeniülekande tõttu.
• Bakteriofaag Mu transpositsioon on kõige paremini uuritud replikatiivne transpositsioon ja tema transponeerumise mehhanism on sarnane homoloogilise rekombinatsiooniga.
• Helitron on eukarüootide transposoon, mis replitseerub veereva ratta mudeliga.

Kasutus geneetikas

Transposoone on võimalik kasutada geneetikas geenide ja valkude funktsioonide uurimiseks. Kõige enam on transposoonide kasutamise meetodid välja töötatud mudelliikide (äädikakärbes, harilik müürlook, soolekepike) jaoks.

P elemendi kasutus äädikakärbses

Looduslikult esinevad P elemendid sisaldavad transposaasi kodeerivat ala ja transposaasi seondumisala. Transposaas reguleerib ja katalüüsib P elemendi eemaldamist peremehe genoomist ja juhuslikku uude kohta sisestamist. Just juhuslik sisestamine võib häirida peremehe geenide ekspressiooni või kanda lisageene, mida saab kasutada geneetilistes uuringutes. Selleks, et kasutada seda protsessi kasuliku geneetilise tööriistana, tuleb kaks P elemendi põhilist osa üksteisest eraldada, et vältida kontrollimatut transpositsiooni. Selleks kasutatakse tavaliselt "P plasmiide" ja transposaasi kodeerivat geeni, ilma transposaasi äratundmispiirkonnata, mistõttu transposoon ei saa siseneda genoomi. P plasmiid sisaldab äädikakärbse reportergeeni ja transposaasi äratundmise piirkonda. Samuti võib kuuluda P plasmiidi ka vastav huvipakkuv geen, E.coli reportergeen või replikatsiooni alguspunkt (origin of replication).

Transponeerumise tagajärjed

Transponeeruvad elemendid on mutageenid. Nad võivad oma peremeesrakku mitmel viisil kahjustada. Transposoon või retrotransposoon võib ennast sisestada funktsionaalse geeni ette ja suure tõenäosusega blokeerib selle funktsionaalsuse. Kui transposoon lahkub geenist, jääb sinna kohta alles tühimik, mida arvatavasti ei suudeta korrektselt parandada. Arvukad koopiad samast järjestusest, nagu seda on Alu järjestused, võivad takistada kromosoomide täpset paardumist mitoosi ja meioosi käigus ning seetõttu toimub ebaühtlane ristsiire, mis on põhiliseks kromsoomi duplikatsiooni põhjuseks.

Sagedased transposoonide põhjustatud haigused on näiteks hemofiilia A ja B, paljud kombineeritud immuunpuudulikkuse haigused, samuti suurendavad need eelsoodumust vähi ja Duchenne'i lihasdüstroofia tekkeks.

Lümfisõlmed

Lümfisõlmed (ladina ains nodus lymphoideus; nodus lymphaticus, mitm nodi lymphatici) on paljude selgroogsete lümfisoonte teel kas üksikult või rühmadena paiknevad lümfoid(-immuun)süsteemi elundid, kust voolab läbi lümf.

Lümfisõlmede ja -kudede arengus osalevad lümfoidkoe arengut mõjutavad rakud. Lümfisõlmede areng, anatoomia, morfoloogia, histoloogia ja patoloogia võivad erineda nii liigiti, indiviiditi kui ka arenguastmeti.

Vananedes lümfisõlmed taandarenevad.

Lümfisõlme vananenud nimetus on lümfinääre.

Skeem

Lümfisõlm koosneb:

• kihnust (capsule) (TA A13.2.03.002)
• trabeekulitest (trabecuale) (TA A13.2.03.003)
• koorest (cortex) (TA A13.2.03.005)
• paracortex
• sagarikust (lobulus)
• lümfisõlmekestest (lymphonodolus)(lümfifolliikul)
• aferentsetest lümfisoontest (vasa lymphatica afferentia)
• säsist (medulla nodi lymphatici) (TA A13.2.03.006)
• eferentsetest lümfisoontest (vasa lymphatica efferentia)
• väratist (hilus, hilum) (TA A13.2.03.004).

Lümfikeskustena

Lümfisõlmed võivad paikneda ka lümfikeskustena (lymphicentrum), näiteks kõrvasüljenäärme-lümfikeskus, alalõua-lümfikeskus, neelutagune lümfikeskus, kaenlalümfikeskus jne.

Imetajatel

Lümfivool

Lümf liigub enamikul imetajatel lümfisõlmes harilikult üsna sarnaselt. Lümfi liigutavad lümfisõlme koorest läbi aferentsed lümfisooned. Edasi liigub lümf läbi lümfisõlme ja väljub elundist eferentsete lümfisoonte abiga lümfisõlme värati kaudu.

Erandiks on sigade lümfisõlmed, neil siseneb lümf aferentsete lümfisoonte abiga värati kaudu ja väljub elundist eferentsete lümfisoonte abiga lümfisõlme koore kaudu.

Inimestel

 Inimestel on lümfisõlmed herne- kuni oasuurused ümarad moodustised, mis on väljastpoolt kaetud sidekoelise kihnuga. Kihnust tungivad lümfisõlme sisemusse vaheseinad (trabeekulid).

Lümfisõlme säsis paiknevad lümfisiinused, nendes liikudes rikastub lümf lümfisõlme poolt komplekteeritud lümfoidkoe rakkude lümfotsüütidega.

Peale vereloome täidavad lümfisõlmed ka kaitsefunktsiooni. Nad on omamoodi bioloogilised filtrid, kus hoitakse kinni ja hävitatakse lümfiga nendesse kandunud anormaalsed rakuosad, bakterid, viirused, toksiinid ja makromolekulid.

Paiknemine

Lümfisõlmed asetsevad kehas kas üksikult või rühmiti. Rühmiti paiknevatesse lümfisõlmedesse toovad lümfi vastava piirkonna kindlad lümfijuhad (lümfiteed). Inimesel on 500 kuni 1000 lümfisõlme.

Lümfisõlmed võivad paikneda ka lümfikeskustena (lymphicentrum)(osaline):

• pea- ja kaelapiirkonnas kuklas, kõrvalesta ees ja taga, lõua all ja kaelal kägiveenide lähedal;
• ülajäsemel küünraaugus ja kaenlaaugus;
• rindkereõõnes hingetoru ümbruses, keskseinandis, kopsuväratis;
• vaagna ja kõhuõõne piirkonnas piki suuremaid veresooni;
• alajäsemel kubemes ja põlveõndlas.

Lümfotsüüdid lümfisõlmedes

Lümfotsüüdid paiknevad lümfisõlmedes erinevalt: T-lümfotsüüdid paiknevad parakortikaalses osas (aktiveeritakse ning diferentseeruvad) ja B-lümfotsüüdid lümfisõlme koore välisosas.

Patoloogia

Kui lümfisõlm(ed) ei tule toime nendesse vereringest ja organismist kandunud anormaalsete bakterite, viiruste, toksiinide ja anormaalsete makromolekulide hävitamisega või kahjutuks tegemisega, siis võivad osad haigustekitajad pääseda vereringesse või haigestub sõlm ise.

Ka paljud kasvajarakud paljunevad esmalt lümfisõlmes(des) ja seejärel võivad lümfiteede kaudu siirdeid anda.

Ajaloolist

Esmakordselt olevat lümfisõlmi maininud Vana-Kreeka arst Hippokrates.

Lümfijuhad

Lümfijuhadeks nimetatakse paljude selgroogsete loomade lümfisüsteemi (lümfoid(-immuun)süsteemi) kuuluvaid teatud jämedaimaid lümfisooni, mis moodustuvad väiksemate lümfisoonte liitumisel, milles liigub lümf ja mis suubuvad venoossesse vereringesse.

Lümfijuhade areng, anatoomia, morfoloogia, histoloogia ja patoloogia võivad erineda nii liigiti kui ka indiviiditi.

Imetajatel

Inimestel

Inimestel koonduvad lümfisooned kahte suurde lümfijuhasse:

• parem lümfijuha (ductus lymphaticus dexter),
• rinnajuha (ductus thoracicus).

Lümfisüda ehk lümfipump

Lümfisüdameteks ehk lümfipumpadeks (ladina cor lymphaticum) nimetatakse osade selgroogsete loomade lümfisüsteemi (lümfoid(-immuun)süsteemi) elundeid.

Lümfisüdamete ülesandeks on lümfivoolu tagamine ja juhtimine veenidesse, see toimub vöötlihaskoest lihaste kontraktsioonide abiga.

Lümfisüdamete kontraktsioone koordineerib lümfisüdame rõhk. 

Lümfisüdameid esineb sõõrsuudest kuni lindudeni, kuid inimestel neid ei esine.

Lümfisüdamete areng, anatoomia, morfoloogia, histoloogia ja patoloogia võivad erineda nii liigiti, indiviiditi kui ka arenguastmeti.

Lümfisüdamete arv varieerub, nii arvatakse et mõnel kahepaiksel on paarsada lümfisüdant.

Lümfisüdamesein koosneb kolmest kestast: sise-, kesk- ja väliskestast.

Lindudel

Lindudel paikneb lümfisüda sabalülidel ja tema ülesandeks on lümfipumbana suguti erektsiooni tagada ja vererõhku reguleerida.

Roomajatel

Madudel

Lümfisüdamed kuuluvad ka madude lümfisüsteemi. Kuid nende paiknemise ja hulga kohta on andmed vastakad, osad autorid kirjeldavad lümfisüdametena üksnes ühte paari lümfisüdameid vaagna ja tagajäsemete jäänuste vaagnakannuste piirkonnas. Vahel aga loetakse lümfisüdamete hulka ka lümfisoonte seintel paiknevad lümfiklapikud.

Lümfisüdame lihaste kokkutõmbeid koordineerivad paljuski seljaaju närvikiududest saabuvad impulsid.

Lümfisüdamerütm ei lange kokku südame löögisagedusega.

Kapillaar (anatoomia)

Kapillaarid ehk juussooned (ladina keeles ains vas capillare; mitm vasa capillaria) on peenimad vere- või lümfisooned, mille sooneseina moodustavad endoteel (endoteelirakud) ja basaalmembraan.

Kapillaarides toimivad mikrovereringe ja kapillaarrõhk.

Kapillaaride ülesanneteks on vere ja koevedelike vahetuse vahendamine, toitainete ja hapniku transport ning osalemine termoregulatsioonis.

Enamasti peetakse kapillaaride all silmas juussooni, mis ühendavad artereid veenidega ja moodustavad paljudes elundites rete capillare.

Lümfisooni nimetatakse lümfikapillaarideks. Lindudel esinevad ka pneumocapillares.

Verekapillaaride areng, anatoomia, morfoloogia, histoloogia ja patoloogia võivad erineda nii liigiti, indiviiditi kui ka arenguastmeti.

Imetajatel

Koduloomadel paiknevad verekapillaarid võrgustikuna arterite ja veenide vahel. Elundites on 1 mm³ kohta kuni 6000 kapillaari; kapillaaride läbimõõt on 5–15 µm.

Inimesel

Kapillaaride pikkus on umbes 1 mm. Kapillaari sisemine läbimõõt on enam-vähem sama nagu erütrotsüütidel ja sooneseina läbimõõt on 0,5 µm.

Vere ja koevedelike vaheline ainevahetus toimub osaliselt endoteelirakkude liitekohtade kaudu. Mitte kõik vererakud ei lähe veenidesse läbi kapillaaride, kudedes on ka palju otseteid. Mõned rasvlahustuvad ained ja gaasid difundeeruvad läbi rakkude.

Hapnik ja lahustunud toitained pääsevad läbi kapillaaride seinte keharakkudesse ning süsihappegaas ja jääkained rakkudest verre.

Mitte kõik kapillaarid kapillaarvõrgustikus ei saa verd arterioolide kaudu. Mitmeid kapillaare varustavad verega sooned, mille lõpus paiknevad metarterioled, neile järgnevad silelihasest sulgurid – prekapillaarsfinkterid, mis sulgevad ja avavad kapillaare (ingl vasomotion). Kapillaarid töötavad ajuti ja loetakse, et neis on ainult 5% vere koguhulgast. Prekapillaarsulgureid mõjutavad teatud hormoonid ja hormoonitaolised ained, neid avavad ka süsinikdioksiid ja muud ained.

Vererõhk kapillaarides on varieeruv: arterioolipoolses otsas on see umbes 35 mmHg ja veenipoolses otsas umbes 15 mmHg.

Kesknärvisüsteemis

Verekapillaaride endoteelirakkude tiheliidused moodustavad peaaju mikrokeskkonna teatud piirkondades vere-aju tõkke, mis reguleerib kesknärvisüsteemi homoöstaasi ega võimalda paljudel suur- ja väikemolekulaarsetel ainetel verest ajju imenduda või toimub imendumine märgatavalt aeglasemalt.

Patoloogia

Kapillaaride väärareng näonahal, mille korral kapillaari nõrgenenud sein ei ole võimeline oma tavalisse olekusse naasma, avaldub näonaha omapära või seisundina, mida nimetatakse kuperoosaks.

Kapillaarilaienemus on teleangiektaasia.

Osade, inimese suhtes mürkmadudeks liigitatavate madude hammustus võib inimestel esile kutsuda kas raskema või keskmise astme mürgistusseisundeid. Mürgistuseisund võib tekkida, kui süljes leiduvad toksiinid "ründavad" kapillaare ja keha vallandab immuunvastuse, kuid ei jõua lahustunud kapillaaridest tulenevaid mehhanisme õigeaegselt repareerida.

Kapillaaride ja suuremate veresoonte uussoonestumist peetakse oluliseks teguriks osade kasvajate arengul vähiks. Osade pahaloomuliste kasvajate hematogeense metastaseerumise korral kanduvad veresoonte seinu lõhkuvad kasvajarakud algkoldest eemale. Kasvajarakud võivad peetuda uuesti ka kapillaarides (tavaliselt kopsude ja maksa kapillaarvõrgustikus), tekitades nn kaugmetastaase.

Terminoloogia

Verekapillaar on kantud inimese tsütoloogia ja histoloogia standardsõnavarasse Terminologia Histologica.

Ajaloolist

Kapillaaride avastajaks 1661. aastal peetakse Marcello Malpighit.

Sisenõrenäärmed

Sisenõrenäärmed ehk sisesekretoorsed näärmed (ladina glandulae endocrinae; glandula sine ductu) on peamiselt selgrootute ja selgroogsete loomade sisesekretsioonisüsteemi kuuluvad juhata näärmed. Sisesekretoorsete näärmete ülesandeks on eritada verre teiste elundite talitlust olulisel määral mõjustavaid aineid, näiteks hormoone.

Sisenõrenäärmed ja nende produtseeritavad hormoonid moodustavad endokriinsüsteemi.

Inimkeha suurimaks endokriinorganiks on vere- ja lümfisoonte ja südame sisepinda kattev endoteel. Tuntuimad sisenõrenäärmed on hüpofüüs, pankreas, sugunäärmed munasarjad (naistel) ja munandid (meestel), kilpnääre jt.

Sisenõrenäärmetega seotud haigusi uurib meditsiini haru endokrinoloogia.

Termin

Sisesekretoorsete näärmete sünonüümidena kasutatakse erialakirjanduses ka termineid endokriinnäärmed, sisesekretsiooninäärmed, sisenõristusnäärmed ja endokriinorganid.

Endokriinnääre on kantud kehtivasse inimese tsütoloogia ja histoloogia standardsõnavarasse Terminologia Histologica.

Endoteel

Endoteeliks (ladina keeles endothelium) nimetatakse paljude selgroogsete loomade vere- ja lümfisoonte sisekesta ning südame sisepinda katvat ühekihilist endoteelirakkudest koosnevat lameepiteelikihti.

Endoteel katab arterite ja veenide seinu nii ajus, nahal, kopsudes, südames kui ka lihastes.

Endoteeli areng, anatoomia, morfoloogia, histoloogia ja endoteeli düsfunktsionaalsus ja apoptoos võivad erineda nii liigiti, indiviiditi kui ka arenguastmeti.

Endoteel, koos sidekoelise basaalmembraaniga, on tuvastatud ka kapillaarides. Silmade sarvkesta üks kihtidest on epithelium posterius corneae.

Endoteeli ülesanneteks on angiogeneesi ja immuunsuse regulatsioon ning normaalse vere voolavuse tagamine.

Endoteelirakud kontrollivad soonte toonust ja reguleerivad vere ringlust – sünteesides ja vabastades kokkutõmbeid ja relaksatsiooni modulleerivaid aineid nagu lämmastikoksiid, arahhidoonhappe metaboliidid, mitmed peptiidid (endoteliin, urotensiin, adrenomedulliin jt), adenosiin, reaktiivsed hapniku osakesed jne.

Endoteel on esmane mehaaniline barjäär ja osaleb aktiivselt, olenevalt soone tüübist, metabolismis ja katabolismis. Endoteelirakud metaboliseerivad lipoproteiine jm.

Endoteelirakud sünteesivad kõiki aluskile (basal lamina) koostisse kuuluvaid valkusid ja tähtsamaid ensüüme.

Leukotsüütide interaktsioonid epiteelikihiga võivad olla nii normaalsed kui ka ebanormaalsed füsioloogilised interaktsioonid. Normaalne endoteel takistab leukotsüütide (ka trombotsüütide ja monotsüütide) kinnitumist endoteelirakkudele. Interaktsioonid – kas ringlus, kuhjumine ja/või väljumine ringlusest ja sisenemine lähedal olevatesse kudedesse – püüavad tagada immuunvastuse nii haavade kui ka akuutse ja kroonilise põletiku korral. Endoteelirakud komplekteerivad ka tsütokiine.

Inimestel

Endoteel on inimkeha suurimaks endokriinelundiks. Südame sisepinda katvat epiteeli nimetatakse endokardiumiks.

Terminoloogia

Termini välja töötajaks 1865. aastal peetakse Šveitsi anatoomi Wilhelm Hisi (1831–1904) (essee "Die Häute und Höhlen des Körpers").

Endoteel on kantud kehtivasse inimese tsütoloogia ja histoloogia standardsõnavarasse Terminologia Histologica.

Endoteeli düsfunktsionaalsus

Endoteeli düsfunktsionaalsust võivad põhjustada nii mehaanilised, viiruslikud, keemilised, immunoloogilised kui ka toskiin-tingitud tegurid. Endoteeli düsfunktsionaalsust võivad põhjustada suitsetamine, kõrgvererõhktõbi, suhkurtõbi, endoteeli perekondlikud ehitusiseärasused, hüperhomotsüsteineemia, oxLDL, düslipideemiad, kestvalt väga kõrge kolesterooli tase, vanadus, östrogeenide häired, ksenobiootikumid jpm. 

Endoteeli düsfunktsionaalsusega seostatakse inimestel mitmeid haiguslikke seisundeid nagu mitmed südamehaigused, perifeersete veresoonte haigused, insult, kõrgvererõhktõbi, ateroskleroos, ka sepsis.

Endoteelirakkude migratsiooniga seostatakse kasvajakolletes angiogeneesi teket. Kapillaaride ja suuremate veresoonte uussoonestumist peetakse oluliseks teguriks osade kasvajate arengul vähiks. Neovaskularisatsiooni keskseks kasvufaktoriks peetakse siin vere- ja lümfisoonte endoteeli kasvu ja diferentseerumist reguleerivat kasvufatorit VEGF.

Lümfikapillaarid

Lümfikapillaarid (ladina vas lymphocapillare) on paljude selgroogsete lümfisüsteemi peenimad sooned. Lümfikapillaarid algavad kudedest umbselt.

Lümfikapillaarid osalevad ka mikrovereringes.

Lümfikapillaaride areng, anatoomia, morfoloogia, histoloogia ja patoloogia võivad erineda nii liigiti, indiviiditi kui ka arenguastmeti.

Lümfikapillaarid paiknevad kehas pea kõikjal saates ja põimides end ümber veresoonte, välja arvatud kesknärvisüsteem, epidermis, küüned, karvastik, juuksed, sarvkest ja luuüdi.

Usutakse, et sarvkesta kahjustumise korral, näiteks kontaktläätsest põhjustatud pideva ärrituse tõttu, kui toimub veresoonte sisenemine sarvkesta, siis järgnevad neile ka lümfikapillaarid.

Lümfikapillaaride ülesandeks on rakkudevälise koevedeliku ära juhtimine, see toimub endoteelirakkudest koosneva sooneseina kaudu peamiselt difusiooni teel. Rakulised elemendid ja makromolekulid sisenevad lümfi rakuvaheruumide kaudu või pinotsütoosi teel.

Endoteel sarnaneb verekapillaaride omaga, kuid puudub basaalmembraan.

Soonesein on ühe raku paksune (50–100 nm), rakud on üsna tavalise ehitusega - tuvastatud on rakutuum, mitokonder, tsentriool, Golgi kompleks, karedapinnaline ER, lüsosoom, vesiikul jm. 

Lümfikapillaaride seina läbistavad nii väikemolekulaarsed ained kui ka valgumolekulid ja suhteliselt suured tahked osad.

Lümfikapillaarid lähevad üle lümfisoonteks, mis juhivad lümfi lümfisõlmedesse.

Maksa lümfikapillaarid paiknevad maksasagarikest väljaspool.

Lümfikapillaar on kantud kehtivasse inimese tsütoloogia ja histoloogia standardsõnavarasse Terminologia Histologica.

Lümfiklapid

Lümfiklapikuteks ehk lümfiklappideks ehk lümfisoone klappideks (ladina valvulae lymphaticae) nimetatakse paljude selgroogsete loomade lümfikapillaarides ja lümfisoonte ning lümfiteede seintel paiknevaid klappe.

Lümfiklapikud juhivad lümfi liikumist ja toimivad harilikult üsna pidavate tagasilöögiklappidena. Kui lümfisoonte lihased ahenevad või kui soont ümbritsevad koed pitsitavad soont liigutavad klapid lümfi vajalikus, harilikult suuremate lümfiteede, suunas.

Lümfiklapikute olemasolu, areng, anatoomia, morfoloogia, histoloogia ja patoloogia võivad erineda nii liigiti kui ka indiviiditi.

Enamiku lümfivõrgustiku lõikes paiknevad lümfiklapikud on paarilised poolkuuklapid ja iga klapipaari kohal asetseb lihasmansett.

Lihasmansett ja klapid moodustavad inimestel klapisegmente (ingl lymphangion), paljudel teistel loomadel lümfisüdamed, mida loetakse eraldi funktsionaalseteks üksusteks, nemad tagavad lümfi edasi suunamise. Suuremates lümfiteedes paiknevad klapid mõnemillimeetriliste vahedega.

Kui lümfisoonte siserõhk tõuseb liiga kõrgeks võib lümfiklappide ja klapisegmentide töö häiritud saada ning lümf võib soontes tagasi valguda põhjustades organismis vastavas piirkonnas lümfödeemi.